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標題: 莿竹林根系對泥岩邊坡沖蝕之穩定性研究
Influence of Root System of Thorn Bamboo Forest on the Stability of Mudstone Slope Subjected to Erosion
作者: 翁書敏
Weng, Shu-Min
關鍵字: Mudstone
泥岩
Thorn Bamboo forest
Slope erosion
Numerical analysis
莿竹林
邊坡沖蝕
數值分析
出版社: 水土保持學系所
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摘要: 植生覆蓋能減少地表逕流、減緩對地面的沖蝕作用,植物的根系在泥岩中有類似加勁的效果,具提高裸露泥岩強度的作用。由於國內對植物根力與其根系型態對邊坡穩定性補強作用之研究甚少,本研究期望藉由莿竹根系相關調查成果進行數值模擬,對往後在評估莿竹根系對邊坡穩定之探討上有所助益。 文中以剖面法挖掘莿竹根系剖面(1 m × 1 m × 1 m),觀察其根系生長分布與結構,並調查莿竹根系之力學作用;室內根段試驗中,莿竹鬚根之平均根徑為2.25 mm,平均最大單根拉力為36.39×10-3 kN;平均根段楊氏模數約為395.1 kPa;而現地莿竹根系剖面顯示,地表下1.5 m內具有豐富之鬚根量,莿竹之新生竹由稈基部橫向萌出,並藉由生長快速、茂盛之根量於邊坡產生緻密之根系,提供邊坡土壤固結能力。 並以Plaxis 3D軟體對受沖蝕後之泥岩邊坡進行穩定分析。分析結果顯示緩坡較陡坡其坡面上之拱作用明顯、拱作用力與竹叢間距成反比,莿竹根系對土壤固結能力以竹叢間距7 m時最為明顯。 綜合莿竹根系現地調查結果及現地莿竹林地之沖蝕現象,繪製典型之泥岩坡地沖蝕過程。
Vegetation cover could reduce surface runoff and mitigate ground erosion. The vegetation roots have the similar effect to promote the bare mudstone strength at mudstone area. It is rare that the study of root system, root type and its influence on the vegetated slope. In such circumstances, this study attends to the numerical simulation and root investigations that would be helpful to evaluate the stability of vegetated slope with Thorn bamboo root system. Observe the distribution and structure of Thorn Bamboos' root system by use Profile wall methods(1 m × 1 m × 1 m), and survey the mechanics characteristics of Thorn Bamboo roots. The results of root segment tensile resistance test of the fibrous roots of Thorn Bamboo are that the average root diameter is 2.25 mm, the average segment resistance is 36.39×10-3 kN and the average Young's modulus is 395.1 kPa. The root profile shows that there are abundant fibrous roots within 1.5 m subsurface. The newborn bamboo is grow from the bamboo based. And supplying the function of solidifying soil on slope by it's the high density fibrous root system. Using Plaxis 3D to simulate the stability of mudstone slope erosion. The arching is inversely proportional to the root spacing. It's obviously that the soil consolidation capability of Thorn Bamboo roots as the spacing is 7 m. Finally, synthesize the field investigation and the situation of slope erosion to draw the diagram of follow up erosion process in mudstone area with Thorn Bamboo forest.
URI: http://hdl.handle.net/11455/35013
其他識別: U0005-1708201122454500
文章連結: http://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh1?DocID=U0005-1708201122454500
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