根—土复合体强度及其非线性特性试验研究

作者：李鹏程; 钟彩尹; 何博; 肖学沛^*; 吴礼舟

来源：水土保持通报, 2023, 43(02): 95-103.

DOI：10.13961/j.cnki.stbctb.20221012.001

• 根—土复合体
• 含根量
• 含水率
• 强度
• 非线性破坏准则

[目的]研究根—土复合体的非线性破坏准则，并结合不同含根量(G=0.12%,0.24%,0.36%)、不同含水率(w=13.22%,16.22%,19.22%)条件下根—土复合体强度，开展根—土复合体非线性特性研究，为生态水土防治工作提供科学参考。[方法]采用GDS三轴仪开展了根—土复合体的固结不排水三轴试验，获得根—土复合体应力—应变曲线及抗剪强度指标。[结果]素土与根—土复合体应力—应变关系曲线为硬化型。含根量与根—土复合体峰值强度成正比关系，但含水率对其峰值强度的影响表现出反比关系。当G=0.36%时，根—土复合体峰值强度的最大增幅为70.1%;当w=13.22%时，根—土复合体峰值强度最大增幅为86.7%。根—土复合体非线性破坏准则在正应力低于临界应力时呈非线性，在正应力高于临界应力时呈线性。c,k为根—土复合体非线性破坏准则中描述根系作用的关键参数，其中c与含根量和含水率均成正比关系，c越大，根系对根—土复合体强度的贡献程度越大；k与含根量成反比，与含水率成正比，k越小，根—土复合体强度包线的非线性化特征越明显。[结论]含根量(G)和含水率(w)对根—土复合体强度有显著影响。素土与根—土复合体的应力—应变关系曲线均呈硬化型，且根—土复合体的硬化程度明显高于素土，表明根系的加入能够同时增大土体的强度和刚度。

• 单位
  土木工程学院; 重庆交通大学; 四川省公路规划勘察设计研究院有限公司; 成都理工大学