紫花苜蓿-黄土复合体抗剪强度时间效应研究

• Published in: 煤炭科学技术 Vol. 51; no. 11; pp. 234 - 247
• Main Authors: 毛正君, 耿咪咪, 毕银丽, 安宁
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院,陕西西安 710054 01.11.2023; 西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054; 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室,陕西西安, 710054%西安科技大学地质与环境学院,陕西西安 710054
• Subjects: shear strength; 植物根系; 三轴压缩试验; 紫花苜蓿; root-soil composite; time effect; 抗剪强度; 矿区生态; 根土复合体; ecology in mining area; 时间效应; alfalfa; triaxial compression tests; plant roots
• ISSN: 0253-2336
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2022-2230

TU43; 植物根系能提高边坡稳定性和防止水土流失,研究选取紫花苜蓿-黄土复合体为研究对象,通过PVC管人工种植获取紫花苜蓿-黄土复合体试样,并采用三轴压缩试验测定紫花苜蓿-黄土复合体抗剪强度指标并分析其时间效应,对比分析了围压及含水率对紫花苜蓿-黄土复合体抗剪强度的影响作用.结果表明:与素黄土相比,紫花苜蓿-黄土复合体抗剪强度显著提高.随着紫花苜蓿生长期(60、90、120、150 d)的增加,紫花苜蓿-黄土复合体的黏聚力显著增加;在低围压状态下,不固结不排水(UU)试验中不同生长期紫花苜蓿-黄土复合体试样黏聚力较素黄土分别增加了 7.02%、18.81%、26.09%和 36.41%,固结不排水(CU)试验中不同生长期紫花苜蓿-黄土复合体试样黏聚力较素黄土分别增加了 27.62%、50.87%、77.62%和 158.14%;在高围压状态下,不固结不排水(UU)试验中紫花苜蓿-黄土复合体试样黏聚力显著高于素黄土且随生长期增加而增大,但固结不排水(CU)试验中无明显规律.此外,对于根系生长较浅的草本植物来说,选择低围压状态进行三轴压缩试验更符合实际情况;同一生长期饱和含水率状态下的紫花苜蓿-黄土复合体抗剪强度指标显著低于天然含水率的,且随着紫花苜蓿生长期增加,饱和含水率状态的黏聚力较天然含水率状态的降低幅度越来越大;采用PVC管人工种植方式制备的紫花苜蓿-黄土复合体试样更加有利于模拟出根-土之间的相互作用.