《表7 不同根系相对加固位置下崩壁的安全系数》

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《植物根系固土作用对崩岗稳定性影响的数值模拟》

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不同根系相对加固位置x/L下Fs的计算值列于表7，x/L对Fs的影响曲线如图13所示。可以看出:对于草木、灌木、乔木，x/L对Fs的影响随着坡趾沿坡面方向距离的增加，先快速增加后快速回落直至平稳波动。在x/L=0.100处种植植物的Fs最大；在坡趾x=0.000种植植物对Fs无影响；在坡肩x=L与坡面中点的区域内种植任何植物都对崩壁稳定性不利（乔木根在x=0.800L除外），但安全范围（不使崩壁Fs降低的x/L的区间）的大小为乔木>灌木>草木。可能原因分析如下:王可钧等[13]指出在边坡覆土层较厚，接近基岩处有一过渡土层，根系可伸进过渡层的情况下，植被固坡作用明显。由图2和表1可知，砂土层的抗剪强度与其它土层相比很小，可视为一过渡层（软弱层），砂土层表面范围的x/L属于区间[0.000，0.333]，故在靠近坡趾的坡面范围，根系固土作用明显，而坡面上部（尤其表土层）抗剪强度较大，根系固土作用对Fs的提高值小于植物本身增加的自重所引起的Fs的减小值，且坡面中上部的根系不能穿过滑动面，因此，x/L增加到一定程度会引起Fs的降低。事实上，工况6中单株植物在x=0.100L处对崩壁Fs的提高值超过工况1中相对应的主根长度下植物群落对崩壁Fs的提高值。此外，单株草木在x/L=0.022处的Fs=1.149大于工况1中d=0.50 m时的Fs=1.147，单株灌木在x/L=0.022处的Fs=1.155等于工况1中d=2.00m时的Fs，单株乔木在x/L=0.022处的Fs=1.151小于工况1中d=3.50m时的Fs=1.192，是这由于乔木的安全范围最大综合导致的，可见崩壁的稳定性对根系生长位点与坡趾之间的距离非常敏感。鉴于此并考虑现实中靠近坡趾处的坡面较方便播种，故对于崩岗崩壁，植物只适合在坡趾附近局部范围内的坡面上种植。