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[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘秀萍 陈丽华 宋维峰 高振林 张超波
基于野外调查和室内试验,该文运用非线性有限元法分析了坡度和坡长对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:①刺槐林边坡的最大主应力等值线随深度增加而增加,边坡顶部的拉应力范围较素土边坡减小;随坡度和坡长增加,边坡顶部的拉应力值和拉应力范围增加,坡脚处的剪应力增加。②随坡度增加,坡脚剪应力集中带的最大剪应力值增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加。③随坡长增加,边坡顶部应力水平变化梯度较大的范围增加。④根系可以将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,提高边坡的稳定性。
关键词：
刺槐 根系 有限元法 边坡 稳定性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈丽华 刘秀萍 宋维峰 张超波
该文以刺槐林固坡为例,将根土复合体看作是由土体、根系以及土体与根系之间的接触面单元所联系起来的有机体,运用有限元方法分析了刺槐林木根系边坡的应力和变形特性,探讨了刺槐根系对边坡稳定性的影响。结果表明:无林边坡坡脚向土体内侧存在一个应力和位移的集中带,根系的存在使得有林边坡在坡脚集中带的区域范围减小;根系周围位移等值线变化剧烈,有林边坡最大水平位移发生在边坡根系分布区;斜坡中同一位置处有林边坡的垂直位移明显小于无林边坡的;边坡最大、最小主应力等值线随土层深度的增加而增加,有林边坡最大主应力、最小主应力的最大值小于无林边坡的,说明有林边坡更趋于稳定。
关键词：
刺槐 根系 有限元法 边坡 稳定性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
张超波 陈丽华 刘秀萍 杨启红
该文利用瑞典条分法研究了林木根系对边坡稳定性的影响,分析了造林密度、林龄、坡长、坡度和降雨等因素对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:①造林密度增大、林龄增长,边坡最小安全系数均减小,边坡稳定性略微降低,影响可以忽略不计。②边坡坡长增加、边坡坡度增加,滑动面最小安全系数均减小,边坡稳定性明显降低。③降雨条件下,土壤含水量增加,边坡最小安全系数减小,边坡越来越不稳定。结合边坡最危险情况下的造林密度、林龄、坡长、坡度和降雨条件,分析无林边坡与造林边坡的稳定性。结果表明,在相同的条件下,造林边坡的最小安全系数比无林边坡大、稳定性更高,林木根系能提高边坡的稳定性。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
陈丽华 刘秀萍 宋维峰 高振林 张超波
基于野外调查和室内试验分析,该文运用非线性有限元法分析了降雨条件下刺槐林边坡的应力应变情况。结果表明:降雨使得土壤含水量增加,基质吸力减小,边坡的抗剪强度降低,使原本稳定的边坡可能发生边坡失稳;土壤含水量增加,边坡坡角处向坡体内的水平位移集中带范围明显增加,边坡顶部的应力水平变化梯度增加,容易在应力水平变化梯度较大的地方形成滑落面,造成滑坡;林木根系将边坡的应力向土层深部传递,弱化根系层应力,减小土体的应力集中;根系吸收坡体内的水分,使得坡体内非饱和区域含水量增加缓慢,对边坡稳定性有利。
关键词：
刺槐 土壤含水量 有限元法 边坡 稳定性
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘秀萍 陈丽华 宋维峰 高振林 张超波
该文通过野外调查和室内试验分析,运用非线性有限元法分析了不同造林密度对刺槐林边坡稳定性的影响。结果表明:刺槐林边坡最大、最小主应力等值线总体上随土体深度的增加而增加,在边坡深层稳定区域位移等值线梯度变化比较均匀,变形主要发生在坡面附近,顺坡和坡顶的浅层边坡不仅具有较大的竖向位移,而且具有较大的水平位移。根系的存在改变了造林边坡应力场的分布,林木根系将表层土体的应力传递到深层,起到弱化浅层土体应力的作用,提高了边坡的稳定性。在边坡顶部和底部适当造林可以减小边坡顶部拉应力区范围和边坡底部剪应力区范围。为了充分发挥根系间土拱的作用,结合研究区气候条件和土壤条件应适当加大造林密度。
关键词：
刺槐 根系 有限元法 边坡 稳定性
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
嵇晓雷 杨平
基于野外调查和室内试验,将根土复合体看作由土体、根系所联系起来的有机体,运用非线性有限元计算方法分析在雨水侵蚀力和坡面径流侵蚀力作用下,狗牙根根系须根数量和长度对边坡表层土体稳定性的影响.结果表明:根系的存在能有效提高边坡表层土体整体稳定性,边坡表层总应力和水平应力随着狗牙根须根数量的增多和须根长度的增大而逐渐增大,边坡土体水平位移量、竖向位移量、总位移量随着狗牙根须根数量的增多和须根长度的增大而逐渐减小.因此,选择合适根系分布形态的护坡植物对稳定边坡表层土体具有十分重要的意义.
关键词：
根系形态 有限元分析法 稳定性 位移
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘秀萍 陈丽华 张心平 高振林 宋维峰
该文以刺槐林、油松林固坡为例,运用有限元方法分析刺槐和油松林边坡的应力和变形特性,探讨不同根型树种对边坡稳定性的影响。结果表明:油松能将表层土体的应力通过根系传递到深层,起到弱化浅层土体应力的作用,提高边坡的稳定性。刺槐林边坡坡脚向土体内侧存在一个位移集中带,是边坡不稳定的主要部位;在边坡偏上部出现位移集中带,最大位移也出现在边坡偏上部,是边坡变形滑动时"滑出"的位置。油松林边坡未出现上述两种情况,说明油松林显著提高了边坡的稳定性,油松根系的固土作用及增加边坡稳定性效果要好于刺槐林边坡。
关键词：
刺槐 油松 根系 有限元法
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
张鹏 李宁 霍润科
已建工程的长期稳定性问题直接影响着工程的服务年限与安全性。由于近年来部分水资源的水质逐步恶化,而水质的恶化对岸坡工程安全性的影响已引起人们的密切关注。研究借助多孔介质渗流方程、污染物离子交换化学作用的浓度扩散方程、酸性污染物对土体抗剪强度的损伤演化方程,建立了酸性化学污染物运移与腐蚀对堤坝边坡长期稳定性影响的数值分析方法,并运用二维有限元分析了某河道污染物排泄口附近堤坝边坡的污染物随时间运移过程与稳定安全系数随污染物迁移程度变化情况。结果表明,由于酸性污染物的腐蚀作用,使堤坝边坡的安全系数减小明显,10年间下降了约10%。说明在污染源附近的重要堤坝边坡的长期稳定性不容忽视,应在实际工程中加强观...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
罗爱忠 邵生俊
【目的】分析黄土地区复杂边坡局部及整体的稳定性,为该地区边坡的稳定加固及基础设施建设提供参考。【方法】引入单元安全度概念,基于摩尔库伦准则得到单元安全系数,结合有限差分法数值模型编制相应的外部计算模块,分析西气东输二期工程某黄土边坡的稳定性。【结果】计算得到了复杂边坡在动力荷载作用下的安全度分布,进而对边坡在动力荷载作用下的局部和整体稳定性的判断表明,在动力荷载作用下,边坡局部出现了先于整体的屈服,在坡体上沿和边坡坡体凸出部位出现了拉伸破坏。【结论】通过强度折减法得到边坡的整体安全系数,利用其对单元安全度方法合理性的验证表明,单元安全度方法在评价复杂边坡稳定性时优于其他方法。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
史丹 陈蕴生 韩信 陈刚
对地震荷载作用下岩体力学特性、岩质边坡地震动力响应及安全评价两个方面的发展、应用及特点进行了综述,着重论述了地震作用下岩质边坡稳定性分析的国内外研究现状,包括拟静力法、Newmark法、数值模拟法、模型试验研究方法以及概率分析、可靠性数学分析等其他研究方法的应用及特点。同时提出该课题的研究内容、存在的问题及今后的研究方向。
关键词：
岩质边坡 动荷载 地震荷载 边坡稳定性
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
高建勇 党进谦 陈艳霞 吴志刚
黄土高边坡土体的稳定主要受坡体含水量的控制,如果能提前根据含水量的变化预测边坡的安全系数和安全状态,就能及时采取安全措施,减少或避免由边坡失稳造成的损失。在搜集黄土高边坡工程典型实例资料的基础上,综合考虑影响边坡稳定的因素,根据边坡的几何、物理、力学参数构建训练样本和测试样本,基于LM算法的BP神经网络建立了黄土高边坡稳定性预测模型,并由资料拟合出黄土强度参数与含水量的关系式,由此提出了利用观测含水量预测关中地区高边坡稳定性的系统模型。最后以关中地区某一高边坡为例,简要介绍了该模型的使用。结果表明,模型的预测值和期望值吻合较好,具有较高的可靠性;当含水量超过13.4%时该边坡失稳,与实际情况吻...
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
马佳鑫 夏栋 艾尚进 舒倩 马悦阳 刘芳 闫书星
以湖北省宜昌市内恢复年限为1、3、5、18a的植被混凝土生态修复边坡土壤为研究对象，采用Le Bissonnais法分析快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和机械扰动(WS)等3种处理条件下土壤团聚体的稳定性和可蚀性。结果表明：SW处理下土壤团聚体以≥5.00 mm粒径为主，WS处理下土壤以≥5.00 mm粒径团聚体的占比最高，但其值低于SW处理的，FW处理下<0.25 mm的土壤团聚体粒径占比最高，说明土壤团聚体经FW处理后破碎程度大，SW处理后破碎程度小；土壤团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值均表现为SW处理中的最高，FW处理中的最低，而土壤可蚀性值(K)则与其相反，同一恢复年限的边坡土壤的相对消散指数均大于其相对机械破碎指数，说明快速湿润引起的消散作用是土壤团聚体破碎的主要机制；SW和WS处理下已恢复18 a的边坡土壤的粒径≥2.00 mm的团聚体占比最高，<0.25 mm的占比最低，MWD和GMD值最大，K值最小。可见，大暴雨冲刷可能会导致植被混凝土边坡土壤结构不稳定并发生侵蚀，且随着恢复年限的增加植被混凝土边坡土壤结构逐渐趋于稳定。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
周嘉伟 于沭 苏安双 梁建辉 李兆宇 李炎隆
[目的]模拟并研究改性分散土边坡的稳定性,为分散性土质边坡的工程安全提供技术支持。[方法]对黑龙江省胖头泡蓄滞洪区堤防工程筑堤土料的分散性进行鉴定,通过针孔、碎块等室内试验提出堤防表层土改性方案,并对表层改性的分散性土边坡进行离心模型试验,将模拟30 m高堤防边坡模型的离心加速度从0逐渐加到50g,稳定运行20 min后,分析离心加速阶段和匀速运行阶段边坡的变形规律,研究胖头泡蓄滞洪区堤防工程改性分散土与分散性土结合的稳定性。[结果]边坡模型离心加速阶段结束时最大沉降量为1.3 mm,沉降率为0.22%;离心匀速运行阶段结束时,整体最大沉降量为1.74 mm,沉降率为0.29%;整个边坡模型在表层土改性后沉降量较小,改性分散土层和分散性土层未发生大的错动、滑移以及脱空变形等现象。[结论]胖头泡蓄滞洪区堤防工程改性后的分散性土能够与分散性土层良好结合,可有效改良堤防工程土质。
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
马佳鑫 夏栋 艾尚进 舒倩 马悦阳 刘芳 闫书星
以湖北省宜昌市内恢复年限为1、3、5、18a的植被混凝土生态修复边坡土壤为研究对象，采用Le Bissonnais法分析快速湿润(FW)、慢速湿润(SW)和机械扰动(WS)等3种处理条件下土壤团聚体的稳定性和可蚀性。结果表明：SW处理下土壤团聚体以≥5.00 mm粒径为主，WS处理下土壤以≥5.00 mm粒径团聚体的占比最高，但其值低于SW处理的，FW处理下<0.25 mm的土壤团聚体粒径占比最高，说明土壤团聚体经FW处理后破碎程度大，SW处理后破碎程度小；土壤团聚体平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)值均表现为SW处理中的最高，FW处理中的最低，而土壤可蚀性值(K)则与其相反，同一恢复年限的边坡土壤的相对消散指数均大于其相对机械破碎指数，说明快速湿润引起的消散作用是土壤团聚体破碎的主要机制；SW和WS处理下已恢复18 a的边坡土壤的粒径≥2.00 mm的团聚体占比最高，<0.25 mm的占比最低，MWD和GMD值最大，K值最小。可见，大暴雨冲刷可能会导致植被混凝土边坡土壤结构不稳定并发生侵蚀，且随着恢复年限的增加植被混凝土边坡土壤结构逐渐趋于稳定。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
周磊 易文 江伟健 金丽萍 杨为环
【目的】研究微生物诱导碳酸钙沉淀技术（Microbially induced calcium carbonate precipitation, MICP）对红黏土物理性质及红黏土边坡稳定性的影响。【方法】采用三轴固结不排水剪切试验、变水头渗透试验比较微生物改良前后的红黏土抗剪强度和渗透性变化，用ABAQUS有限元软件模拟降雨作用下不同改良深度红黏土边坡的稳定性。【结果】微生物改良红黏土有效内摩擦角提高了18.73%，有效黏聚力提高了116.47%，渗透系数降低两个数量级。有限元结果表明，用微生物对红黏土边坡进行改良防护，边坡的位移得到较好的限制，随着改良深度的加深，对位移限制作用逐渐减弱，但改良深度穿过边坡滑移面时又会提高位移限制效果。微生物改良对边坡水平位移的约束效果要优于对竖向位移的约束效果。边坡塑性区的分布随改良深度的加深逐渐往边坡内部转移。对红黏土边坡浅层土的改良显著提高了边坡安全系数，随着改良区域的加深，边坡安全系数增幅减小。改良深度到达5 m时，改良区域穿过了边坡的滑动面，此时边坡的最大总位移减小93.66%，最大塑性应变减小98.46%，安全系数由1.07增至1.46，边坡到达一个十分稳固的状态。【结论】研究确定了MICP土体加固技术应用在红黏土边坡防护是可行的，确定了当改良区域穿过边坡滑动面时边坡的安全性能满足要求，相对于土体整体改良降低了防护成本，为生态边坡防护提供了一种新的思路和相关理论参考。
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