How does forest structure affect root reinforcement and susceptibility to shallow landslides?          下载免费PDF全文

Christine Moos  Peter Bebi  Frank Graf  Josias Mattli  Christian Rickli  Massimiliano Schwarz 《地球表面变化过程与地形》2016,41(7):951-960

Forests can decrease the risk of shallow landslides by mechanically reinforcing the soil and positively influencing its water balance. However, little is known about the effect of different forest structures on slope stability. In the study area in St Antönien, Switzerland, we applied statistical prediction models and a physically‐based model for spatial distribution of root reinforcement in order to quantify the influence of forest structure on slope stability. We designed a generalized linear regression model and a random forest model including variables describing forest structure along with terrain parameters for a set of landslide and control points facing similar slope angle and tree coverage. The root distribution measured at regular distances from seven trees in the same study area was used to calibrate a root distribution model. The root reinforcement was calculated as a function of tree dimension and distance from tree with the root bundle model (RBMw). Based on the modelled values of root reinforcement, we introduced a proxy‐variable for root reinforcement of the nearest tree using a gamma distribution. The results of the statistical analysis show that variables related to forest structure significantly influence landslide susceptibility along with terrain parameters. Significant effects were found for gap length, the distance to the nearest trees and the proxy‐variable for root reinforcement of the nearest tree. Gaps longer than 20 m critically increased the susceptibility to landslides. Root reinforcement decreased with increasing distance from trees and is smaller in landslide plots compared to control plots. Furthermore, the influence of forest structure strongly depends on geomorphological and hydrological conditions. Our results enhance the quantitative knowledge about the influence of forest structure on root reinforcement and landslide susceptibility and support existing management recommendations for protection against gravitational natural hazards. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.  相似文献   

基于体应变的强夯加固范围研究     

姚仰平  张北战 《岩土力学》2016,37(9):2663-2671

通过数值模拟分析地基的强夯加固效果,把夯后地基土的体应变与工程要求的干密度联系起来,用控制体应变作为评价加固范围的标准。通过对数值模拟及试验数据的分析发现,夯击冲量越大,加固效果越好。相同夯击能可以产生不同加固效果的规律,得出了用夯击冲量替代夯击能作为施工参数的控制标准更为合理的结论。改进了夯锤尺寸影响强夯加固效果的研究方法,分析时固定夯锤厚度比固定夯锤质量更具归一性。研究表明,在土性参数相同的条件下,夯击沉降量仅与单位面积夯击冲量有关,而加固深度不仅与单位面积夯击冲量有关,还与夯锤半径有关。在以控制体应变作为加固范围的评价标准、研究各参数影响规律的基础上,采用量纲分析法得到了加固范围的计算公式,并与工程实例进行对比分析,得到了强夯作用下土的干密度分布特征。所得结论对类似工程具有一定的参考价值。  相似文献   

一种大型循环单剪试验装置研究     

刘方成  陈巨龙  王海东  任东滨  陈璐 《岩土力学》2016,37(11):3336-3346

循环单剪试验被认为是研究地震场地中土体动力特性最合适的方法。为减小尺寸效应影响及解决工程中广泛存在的加筋土及粗颗粒土动力特性测试问题,研究大尺寸循环单剪试验方法具有重要意义。基于此,介绍了一种大型循环单剪试验装置,采用竖向线性滑动轨道约束上加载板和采用水平滑动轨道约束下加载板,确保前者仅发生竖向平动,后者仅发生水平平动,采用层叠的、带层间橡胶膜、分离式4点支撑的钢筋环构成的柔性剪切箱为试验提供侧向边界约束,确保了对单剪土样加载边界条件的真实模拟。针对土工格室加筋橡胶砂的测试结果表明：大型循环单剪试验装置得到的土动应力-动应变关系较好地反映了土在循环荷载作用下的滞回性、非线性和棘轮特性,大型循环单剪试验装置得到的 - 和 - 曲线变化规律与常规尺寸试验基本一致,证明其具有可行性;大尺寸试验得到的动剪模量特性与常规尺寸试验之间的差异,与单剪试验尺寸效应结论相符;试验中阻尼比特性受尺寸效应影响的规律性不明显。  相似文献   

高铁列车荷载作用下桩网复合地基振动特性模型试验     

牛婷婷  刘汉龙  丁选明  陈育民 《岩土力学》2018,39(3):872-880

桩网复合地基是高速铁路广为应用的基础形式之一,其在高速列车荷载作用下的振动响应对列车运营安全和周围环境有着至关重要的影响。基于此,以现浇X形桩为对象,建立了桩网复合地基大比例尺模型,开展了桩网复合地基在高铁列车荷载作用下的动力响应特性研究,揭示了加载频率、加载幅值及振次的改变对桩网复合地基振动速度影响的规律。试验结果表明：速度响应幅值沿着路堤横向衰减较快,路堤耗能作用显著,列车运行产生的振动对周边环境影响较小。速度响应幅值沿桩网复合地基深度方向的衰减规律与横向振动传播规律有所不同。速度响应幅值从轨道板与钢筋混凝土底座到基床表层,衰减最快;加筋碎石垫层次之,相当于一个隔震垫层;地基中桩的存在使振动衰减变得缓慢,使由列车运行引起的振动影响深度加大。速度响应幅值随着加载频率的增加而逐渐变大,在25 Hz时出现峰值;速度响应幅值随着加载幅值的增加逐渐变大;速度响应幅值随着振次增加而基本保持不变。  相似文献   

纤维加筋市政污泥剪切强度试验研究          下载免费PDF全文

王宏胜  王鹏  唐朝生  刘昌黎  施斌 《高校地质学报》2018,24(4):613

随着社会经济的快速发展,市政污泥产量逐年攀升,其安全处置对改善城市生态环境和经济可持续发展具有重要意 义。污泥由于含水率高,颗粒细小,粘滞性强,且富含有机质,因而存在机械脱水效率低和抗剪强度低等问题,填埋时容 易造成填埋场堆体发生侧滑、失稳等事故。纤维加筋是近些年发展起来的一种土质改良技术,为了研究该技术对污泥剪切 强度特性的影响,在不同固结压力下（50,100,200和400 kPa） 对纤维加筋污泥进行了一系列剪切试验,分析了纤维掺量 （0,0.05%,0.1%,0.2%,0.4%和0.8%） 对固结后污泥含水率、干密度及剪切强度的影响。结果表明：在不同固结压力 下,污泥排水固结后的含水率均随着纤维掺量的增加呈先减少后增加的趋势,而干密度则是先增加后减小,试验确定纤维 最优掺量为0.1%;污泥排水固结后的剪切强度则随着纤维掺量的增加而增加,纤维加筋作用对污泥的剪切强度提升效果十 分明显,100 kPa下加筋效果最显著;纤维加筋污泥的黏聚力和内摩擦角随纤维掺量的增加而增加,当纤维掺量超过0.4% 后,黏聚力增幅有放缓趋势,而内摩擦角的增幅则有加大趋势;在剪切破坏过程后期,随纤维掺量增加,应变硬化趋势更 为显著。  相似文献   

带加强肋单向土工格栅的拉拔试验     

蔡春  张孟喜  赵岗飞  李洁  吴郦威 《岩土力学》2012,33(1):53-59

在水平-垂直加筋体系研究的基础上,对单向土工格栅设置了加强肋,使其具备立体加筋效果。通过大量的拉拔试验,研究了带加强肋土工格栅加筋的筋-土界面特性。通过对汇总得到的36组拉拔试验数据进行分析,探讨了肋间距与肋厚对极限拉拔阻力的影响情况。试验结果表明：在相同法向应力作用下,带加强肋土工格栅的极限拉拔阻力明显高于普通土工格栅,其极限拉拔阻力随着加强肋肋厚的增加而显著增加,并随着加强肋肋距的增加而逐渐减小。在试验基础上,进一步分析了带加强肋土工格栅与砂土的相互作用机制,探讨了极限拉拔阻力的影响因素,建立了拉拔阻力理论公式,并将试验结果与理论值比较,二者基本吻合。  相似文献   

天津滨海新区浅层超软土加固技术现场对比试验     

董志良  周琦  张功新  邱青长  罗彦  李燕 《岩土力学》2012,33(5):1306-1312

分析天津滨海新区浅层超软土加固处理存在的问题,提出常规方案、单排单管方案和单排单管加密方案。依托天津滨海新区某工程,开展现场对比试验。结合各种监测检测成果,对比分析3种方案加固效果,并提出进一步优化改进建议。工程实践表明,经过3种方案加固处理,吹填淤泥表层会形成具有一定强度和厚度的硬壳层,土体物理力学性质明显改善,均能满足后续吹填砂垫层和机械插板的施工要求。另外,单排单管方案和加密方案加固效果明显优于常规方案,尤其有利于硬壳层厚度的形成。从长远加固效果角度出发,单排单管方案及加密方案更可取。  相似文献   

水平-竖向加筋饱和砂土动弹性模量试验研究   总被引：2，自引：0，他引：2  

邱成春  张孟喜 《岩土力学》2012,33(6):1667-1672

利用美国GCTS公司研制的USTX-2000全自动非饱和土/饱和土动三轴仪,在不同围压下对以有机玻璃作加筋材料的H-V加筋饱和砂土进行了一系列循环荷载下动三轴试验,研究了H-V加筋饱和砂动弹性模量及阻尼比随围压、动应变、竖筋高度的变化规律,从而得到最大动弹性模量与围压的关系。试验表明,纯砂和加筋砂的动弹性模量都随动弹性应变幅的增大而减小,随围压的增大而增大,且H-V加筋砂较纯砂和水平加筋砂有效地增大了动弹性模量,并随着竖筋高度增加而增大;纯砂和加筋砂的最大动弹性模量随着围压的增大而增大,且H-V加筋随竖筋高度增加而增大;纯砂和加筋砂的阻尼比随动弹性应变幅的增大而增大,纯砂和H-V加筋砂的阻尼比随围压的变化不够显著,但有减小的趋势,H-V加筋砂阻尼比随竖筋高度的变化不明显,但加筋砂比纯砂有效地减小了阻尼比。  相似文献   

南京市赭山头水库坝肩渗漏处理          下载免费PDF全文

陈勇  李进  张莉萍  费宗如  冯寿兆 《水文地质工程地质》2011,38(5):76-79

采用综合物探等方法对南京赭山头水库长期存在的渗漏问题进行探测,在物探探测渗漏区结合地质钻探确定大坝的渗漏通道,对存在渗漏通道的左右坝肩部位,采用薄壁混凝土防渗墙和帷幕灌浆的方法进行防渗处理,经过汛期高水位的检验,水库多年存在的渗漏险情得到了根本解决。  相似文献   

考虑渗流影响的盾构出洞灾害机制研究     

魏新江  郭志威  魏纲  张世民 《岩土力学》2011,32(1):106-110

对盾构出洞口涌水、涌砂灾害问题作了分析,建立了地下水绕加固土体下卧层及井壁间隙渗流计算模型,利用半承压含水层渗流理论对一算例进行研究,结果表明,假定在井外加固土体完全隔水情况下,洞门涌土灾害的发生与否受到土体加固范围、井外地下水位及井壁间隙宽度等因素影响;土体加固长度的增加对工程安全有利,但成本较高;土体加固深度应根据具体工况经计算后确定,过深并不合理;井壁与加固土体之间的间隙控制也是工程安全进行的关键。各因素相互制约,需综合考虑工程安全性、经济性和工期等来确定合理的施工参数。  相似文献