Wytrzymałość na ścinanie gruntu zbrojonego korzeniami roślin

• Autorzy: Zydron T. , Borusinski D.

Warianty tytułu

EN

Shear strength of soil reinforced by plant roots

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu systemu korzeniowego roślin na wytrzymałość gruntu na ścinanie. Badania te wykonano, stosując dwie metody badawcze. W ramach metody pierwszej wykorzystano zaproponowaną przez Wu i in. [1979] teoretyczną zależność pomiędzy wytrzymałością na rozciąganie korzeni roślinnych a wielkością spójności gruntu zbrojonego. W ramach metody drugiej przeprowadzono badania wytrzymałości na ścinanie w aparacie bezpośredniego ścinania na próbkach gruntu zbrojonego korzeniami. W obu metodach do badań użyto próbek korzeni sosny zwyczajnej. Wyniki badań wytrzymałości na rozciąganie wykazały, że wartości tej wytrzymałości w przypadku sosny zasadniczo mieściły się w przedziale od 5 do 25 MPa. Wyniki badań wytrzymałości na ścinanie gruntu zbrojonego korzeniami wykazały, że zwiększenie wytrzymałości na ścinanie gruntu związane jest zasadniczo ze wzrostem jego spójności (o 2,9–8 kPa), natomiast zbrojenie gruntu nie powoduje istotnych zmian wartości jego kąta tarcia wewnętrznego. Porównanie wyników z obu metod dowiodło, że wartości przyrostów wytrzymałości na ścinanie określone teoretycznie na podstawie wyników badań wytrzymałości na rozciąganie korzeni były znacznie zawyżone w stosunku do wyników badań bezpośrednich w aparacie skrzynkowym.

EN

Results of tests considering the influence of root reinforcement on shear strength of soil are presented in the paper. The tests were performed using two methods. In the first method were used Wu et al. [1979] model, in which the increase of soil shear strength due to presence of roots is calculated using values of tensile strength of roots. In the second method were performed tests in direct shear box apparatus for soil reinforced by roots. In both methods for tests were used roots of Scotch pine. The results of tensile tests showed that the tensile strength of Scotch pine are basically in a range from 5 to 25 MPa. The results of the shear strength tests of soil reinforced by roots showed that the increase of the shear strength of the soil due to presence of roots is generally associated with an increase in the cohesion of soil (about 2,9-8 kPa), while the reinforcement of the soils does not cause significant changes in the value of its internal friction angle. Comparison of the results of the two methods showed that the increase of the shear strength estimated theoretically, based on the results of the tensile tests, were much too high in comparison to the results obtained from direct shear test

Słowa kluczowe

PL

grunty zbrojone; korzenie; grunty zbrojone korzeniami roslin; wytrzymalosc na scinanie

EN

reinforced soil; root; root reinforcement; shear strength

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Formatio Circumiectus
• Rocznik: 2013
• Tom: 12
• Numer: 1
• Opis fizyczny: s.147-156,rys.,bibliogr.

Twórcy

autor

Zydron T.

• Katedra Inżynierii Wodnej i Geotechniki, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie, al.Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków

autor

Borusinski D.

• Agro-Trade, Kielce

Bibliografia

• Ammann M., Boli A., Rickli Ch., Speck T., Holdenrieder O., 2009. Significance of tree root decom- position for shallow landslides. For. Snow Landsc. Res. 82(1), 79-94.
• Burylo M., Hudek C., Rey F., 2011. Soil reinforcement by the roots of six dominant species on eroded mountainous marły slopes (Southern Alps, France). Catena 84, 70-78.
• Cammeraat E., van Beek R., KooijmanA., 2005. Vegetation succession and its conseąuences for slope stability in SE Spain. Plant Soil 278, 135-147.
• Comino E., Druetta A., 2010. The effect of Poaceae roots on the shear strength of soils in the Italian alpineenvironment. Soil TillageRes. 106, 194-201.
• Gray D.H., Ohashi H., 1983. Mechanics of fiber reinforcement in sand. J. Geotech. Engin. 109(3), 355-353.
• Mafian S., Huat B.B.K., Ghiasi V., 2009. Evaluation onroot theories androot strengthproperties in slope stability. Eur. J. Sci. Res. 30(4), 594-607.
• Mattia Ch., Bischetti G.B., Gentile F., 2005. Biotechnical characteristics of root systems of typical Mediterranean species. Plant Soil 278, 23-32.
• Mickovski S.B., van Beek L.P.H., 2009. Root morphology and effects on soil reinforcement and slope stability of young vetiver (Vetiveria zizanioides) plants grown in semi-arid climate. Plant Soil 324, 43-56.
• Najder T., 2003. Wpływ roślinności na zmiany stateczności zboczy. Inż. Mors. Geotech. 2, 86-92.
• Osman N., Barakbah S.S., 2006. Parameters to predict slope stability—Soil water and root profiles. Ecol. Engin., 28, 90-95.
• Osman N., Barakbah S.S., 2011. The effect of plant succession on slope stability. Ecol. Engin. 37, 139-147.
• Rickli Ch., Graf F., 2009. Effects of forests on shallow landslides - case studies in Switzerland. For. Snow Landsc. Res, 82(1), 33-44
• Schmidt K.M., Roering J.J., Stock J.D., Dietrich W.E., Montgomery D.R., Schaub T. 2001. The variability of root cohesion as an influence on shallow landslide susceptibility in the Oregon CoastRange. Canad. Geotech. J. 38, 995-1024.
• Waldron L.J., 1977. The shear resistance of root-permeated homogeneous and stratified soil. J. Soil Sci. Soc.Amer. 41,843-849.
• WuT.H., McKinnell III W.P., Swanston D.N., 1979. Strength of tree roots and landslides on Prince ofWalesIsland, Alaska. Canad. Geotech. J. 16,19-33.
• Wu T.H., Beal P.E., Lan C., 1988. In-situ shear test of soil-root systems. J. Geotech. Engin. 114(12), 1376-1394.