边坡植被固土抗冲刷特性及其护坡机理研究

为了研究植物对土体蒸发速率和抗冲刷特性的影响及其变化规律,选择常用护坡植物黑麦草与紫花苜蓿两类植物进行蒸发试验和抗冲刷试验,分析了在不同植物种子配比条件下,试样在植物生长时期的蒸发速率,结合图像二值化方法得到植物生长14 d后的植被覆盖率,分析不同植物种子配比条件下土体抗冲刷特性。植物生长试样所用混合植物种子设置5种配比,黑麦草与紫花苜蓿的配比分别为1∶0、0.7∶0.3、0.5∶0.5、0.3∶0.7和0∶1,植物生长周期设置为14 d。试验结果表明:紫花苜蓿在植被生长发育前期对土体蒸发速率影响效果更为显著,在生长稳定期所有配比的试样蒸发速率趋于一致;利用图像二值化方法得出黑麦草与紫花苜蓿配比为3∶7时植被覆盖率最高,为80.1%;混合配比试样的植被覆盖率的提高,其发育的植物茎叶减少雨水对土体的冲击并减弱径流侵蚀,不同类型的根系与土体结合,增大根系影响深度并增强加筋作用,增强了土体抗冲刷性能。     

聚氨酯聚合物/剑麻纤维改良砂土剪切特性研究

为研究聚氨酯聚合物-剑麻纤维-砂土复合材料的剪切特性,本文采用直剪试验分别研究了砂土密度、剑麻纤维含量以及聚氨酯聚合物含量三种条件对于砂土复合材料剪切特性的影响。试验结果表明:砂土复合材料的剪切性能随着砂土密度的增大而增大;随着剑麻纤维含量的逐渐增大,各聚氨酯聚合物含量的砂土的剪切性能总体上先增大后减小;2%~3%的聚氨酯聚合物加固砂土的效果最优。聚氨酯聚合物和剑麻纤维与砂土混合后,松散的砂土受到物理和化学的共同作用,其中聚氨酯聚合物在砂粒之间形成的固化膜使得砂土连接成为一体,且剑麻纤维的加筋作用,在土体内部形成三维空间结构,从而最终使得复合材料具有良好的抗剪强度特性。     

黄原胶复合掺砂黏性土抗裂性能及其机理研究

采用黄原胶对掺砂黏性土进行复合改良，通过一系列不同黄原胶和砂粒含量条件下的干燥开裂试验，分析土体表层裂隙特征，探究不同黄原胶和砂粒含量对土体抗裂性能的影响，并对抗裂机理进行较深入的分析。研究结果表明：黄原胶和砂粒作为添加剂均能在一定程度上抑制裂隙发育，在二者共同作用下的土体具有更好的抗裂性能。当黏性土试样中黄原胶含量由0增加至0.25%时，其裂隙率由11.586%减小至0。当掺砂率小于30%时，土体开裂受影响较小，无黄原胶试样裂隙率在10%~14%之间，掺砂率增大至70%时，裂隙率降低至1.412%；0.15%黄原胶复合掺砂土样无开裂迹象。黄原胶能够增强黏土颗粒间的粘聚作用，与砂土颗粒胶结固化形成稳定结构，提升土体抵抗断裂的能力，从而达到增强黏性土抗裂性能的目的。