Блог

Aug 12, 2023

Влияние метода армирования на характеристические параметры трещин при экспериментальном исследовании обширного грунта

Том 13 научных отчетов, номер статьи: 6433 (2023) Цитировать эту статью 412 Доступы Показатели Подробности Экспансивный грунтовый склон в основном характеризуется ухудшением целостности склона, вызванным

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 6433 (2023) Цитировать эту статью

412 Доступов

Подробности о метриках

Экспансивный грунтовый склон в основном характеризуется ухудшением целостности склона, вызванным неглубоким экспансивным растрескиванием почвы и разрушением внутренней структуры почвы, что серьезно влияет на общую устойчивость экспансивного грунтового склона. Для изучения влияния сочетания армирования георешеткой и склоновой растительности на подавление развития обширных трещин в почве было создано шесть групп тестовых моделей. Был смоделирован естественный цикл «сухой-влажный», а изображение трещины было бинаризировано с использованием технологии обработки изображений. Были извлечены характеристические параметры трещин, такие как соотношение трещин, ширина трещин и длина трещин, а также всесторонне оценено влияние различных методов армирования на подавление развития трещин. Получена основная ситуация развития показателей трещинообразования в каждой группе при развитии множественных циклов «сухое-влажное», причем колебательные изменения показателей трещинообразования на разных стадиях были разными при разных методах армирования и циклах «сухое-влажное». При этом получено влияние различных способов армирования на развитие трещин в обширном грунте. Считается, что посадка ветивера + укладка георешетки оказывает хороший эффект на предотвращение развития трещин в обширной почве.

Экспансивный грунт представляет собой разновидность высокопластической глины, чувствительной к изменению влажности окружающей среды, имеющей множественные трещины, сильную дилатансию и ослабление прочности1. В условиях сухо-влажных циклов повторяющиеся деформации расширения и сжатия экспансивной почвы приведут к образованию трещин и постепенному развитию случайных сеток трещин2. Если обширная почва образуется из-за большого количества трещин, это не только облегчает проникновение дождевой воды, но также снижает прочность и устойчивость почвы, что делает ее подверженной инженерно-геологическим катастрофам. Поэтому социальное и практическое значение имеет изучение методов предотвращения развития обширных трещин в почве и эффективного снижения долгосрочного потенциального вреда от экспансивной почвы.

Для уменьшения возникновения экспансивных катаклизмов грунтовых откосов в технике широко применяется армирование георешетками – технология «мягкого набухания». Более того, его техническая эффективность, экономическая и экологическая безопасность доказаны и проверены большим количеством практик3,4,5,6,7,8. Исследования по этому блоку в основном сосредоточены на механике, а исследования по трещинам встречаются редко, поэтому изучать их необходимо. В последние годы, когда в Китае уделяется все большее внимание экологической среде, традиционные методы защиты склонов постепенно перестают отвечать текущим потребностям, поэтому технология экологической защиты склонов станет неизбежным средством управления защитой склонов.

Исследований по ингибированию растрескивания обширной почвы в склоновой растительности мало. Что касается подавления корней растений в обширных трещинах почвы, Ван изучил влияние коэффициента армирования рисовой соломой на способность к растрескиванию почвы и обнаружил, что коэффициент граничного армирования растрескивания почвы, армированной рисовой соломой, должен составлять 0,3%9; Мэй обнаружил, что корни растений препятствуют развитию обширных трещин в почве, имитируя корни растений пеньковой веревкой10; Фу обнаружил, что укрепление корня ветивера оказывает значительное ингибирующее воздействие на сухие трещины усадки обширной почвы, и чем выше содержание корня, тем сильнее ингибирующий эффект11. Георешетка и экологическая защита склонов при обработке склонов практикуются12 и проводятся исследования13, а также применяются при обширной обработке и ремонте оползней на почвенных склонах14,15. Тогда как гибкая технология экологического армирования, состоящая из комбинации армирования георешеткой и защиты склонов ветивером, повлияет на образование обширных трещин в почве? В этой статье использованы шесть групп тестовых моделей (группа А: голая почва, группа Б: геосетка без рюкзака, группа С: геосетка с рюкзаком, группа D: посадка ветивера, группа Е: посадка ветивера + георешетка без рюкзака, группа F : посадка травы ветивера + георешетка с рюкзаком) были созданы для выращивания в течение 6 месяцев в естественной среде. Под действием естественного сухо-влажного цикла был проанализирован процесс развития трещин и закон развития каждой модели, а также проведено сравнение развития трещин каждой модели. Было изучено ингибирующее влияние интегрированной структуры, образованной вертикальным и горизонтальным поперечным армированием георешетки и корневой системы ветивера, на развитие трещин в обширной почве, что обеспечило техническое руководство по лечению развития экспансивных трещин в почве и эффективно снизило долгосрочное потенциальный вред обширной почвы. Исследования в области экспансивной обработки почвы обогащаются и обеспечивают теоретическую основу для практического применения экспансивной обработки почвы.