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草本植物根系对开封古城墙的力学试验思考

日期:2021年10月06日 编辑:ad201107111759308692 作者:无忧论文网 点击次数:556
论文价格:150元/篇 论文编号:lw202109230907387182 论文字数:52111 所属栏目:土木工程论文
论文地区:中国 论文语种:中文 论文用途:硕士毕业论文 Master Thesis
相关标签:土木工程论文
进行 XRD 表征试验、制备根土复合体试件进行直剪试验和冻融循环试验,对比分析植物根系对古城墙的影响。主要研究结论如下: 

(1)草本植物根系对城墙坡面土可起到保护作用,增大坡体抗剪强度使坡体不易发生剪切破坏。对城墙墙面土则会产生不利影响,根系生长过程中所产生的膨胀应力会加速裂缝的发展,对墙体造成不可修复的破坏。

(2)设置 3 块 1 m×1 m×0.2 m 土体样方,参考植物学样本调查法测量估算自然状态下的根系体积含量为 0.929%。采集城墙典型草本植物样本,制备根土复合体试件进行直剪试验。相较于无根系掺加的素土试件,各根土复合体试件抗剪强度值呈增大趋势变化,植物根系能起到较好的固土作用。

(3)通过 XRD 衍射图谱分析知,城墙墙缝土在 2θ 角为 23°、29°、36°、39°、43°、47.5°、48.5°出现衍射峰,该峰对应为方解石晶型特征峰,判定城墙墙缝土含碳酸钙成分。

(4)分析冻融循环试验数据知,冻融温度及循环次数均会对坡面土造成不利影响。小麦、玉米、大蒜 3 种根土复合体试件在-15℃经受 12 次冻融循环后,抗剪强度值依次降低 18.10%、14.01%、12.25%。

(5)制备人工城墙土,用生石灰粉、粉质黏土和浓度为 6%的糯米浆液配制三七土,测定新拌三七土的 pH 值高达 12.4,呈强碱性。城墙表层土经长时间碳化反应后,其 pH 值呈中性或弱碱性。

(6)制备三七土根土复合体试件,自然养护 7d 后进行直剪试验,小麦、大蒜、玉米三七土根土复合体试件抗剪强度值在最大根系掺量、100kPa 垂压下,相较于无根系掺加的三七土试件,抗剪强度依次降低 19.14%、21.82%、23.10%。

(7)分析冻融循环试验数据知,冻融温度及循环次数均会对三七土根土复合体试件造成不利影响,随冻融温度的降低、冻融次数的增多,抗剪强度值呈大幅降低。在100kPa 垂压和 12 次冻融循环后,小麦、大蒜、玉米三七土根土复合体试件抗剪强度值依次降低 20.38%、17.81%、11.01%。

(8)对于城墙墙面及顶面所生长的草本植物,可人工除去上部茎叶在根部断口处撒布一定量的生石灰粉,强碱环境使下部根系无法在自然生长,从而对城墙墙体进行保护。

参考文献(略)