| 基于CT扫描与细观力学的植物侧根固土机理分析 |
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| 引用本文： | 周云艳,徐 琨,陈建平,王晓梅.基于CT扫描与细观力学的植物侧根固土机理分析[J].农业工程学报,2014,30(1):1-9. |
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| 作者姓名： | 周云艳 徐 琨 陈建平 王晓梅 |
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| 作者单位： | 中国地质大学工程学院，武汉 430074;中国地质大学工程学院，武汉 430074;中国地质大学工程学院，武汉 430074;中国地质大学工程学院，武汉 430074 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（41102228）；湖北省交通厅项目（2004056056；2004056061） |
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| 摘 要： | 为了探寻植物根系加固土体、防护边坡的作用机理,该文从细观角度对根系固土的力学特性进行了探讨,并利用长江科学院研制的CT三轴仪,分别对素土样和2种含根土样进行不固结不排水的CT实时三轴剪切试验。通过对试样3个断面在不同应变时刻所对应的CT扫描数据进行定量分析发现,3个扫描层中素土样的(CT数均值)ME-ε1关系曲线下降段和(CT数方差)SD-ε1关系曲线上升段的变化幅度均大于2种含根土样曲线相应阶段的变化幅度;这说明含根土体内部缺陷发育速度更慢,含根土样内部裂纹萌生和扩展得更加缓慢,根系具有阻裂作用。文中重点对3种土样在高度的7/16处的断面上的CT扫描图片进行了定性和定量分析。利用Matlab软件自编后处理程序,对CT扫描图片进行了二值化处理,并统计出断面上的裂隙率、根附近区域及其之外区域的总裂隙大小、最大裂隙区域的长度和宽度信息。通过对含根土样和素土样受压过程的CT演化图片和断面上统计的裂缝数据信息进行比较分析,来对比说明素土和含根土样中裂纹扩展以及试样破坏过程的差异,从而揭露了根系的阻裂作用和桥联作用。最后得出根系固土的细观力学机理主要表现为根系对土体的阻裂作用和桥联作用。
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| 关 键 词： | 力学分析，植被，CT，根系固土，边坡加固，细观力学 |
| 收稿时间： | 2013/3/24 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2013/11/12 0:00:00 |
Mechanism of plant lateral root reinforcing soil based on CT scan and mesomechanics analysis |
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| Zhou Yunyan,Xu Kun,Chen Jianping and Wang Xiaomei.Mechanism of plant lateral root reinforcing soil based on CT scan and mesomechanics analysis[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2014,30(1):1-9. |
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| Authors: | Zhou Yunyan Xu Kun Chen Jianping and Wang Xiaomei |
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| Institution: | Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China;Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China;Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China;Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | mechanical properties vegetation computerized tomography (CT) root reinforcement slope stability mesomechanics |
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