بررسی اثر قطر ریشه درخت بر چسبندگی و زاویه اصطکاک داخلی خاک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار پژوهشکده حفاظت خاک و آبخیزداری

چکیده

امروزه، کاربرد روش‌های بیومهندسی در کارهای عمرانی به دلیل رعایت مسائل زیست محیطی از اولویت خاص برخوردار است.  از جمله می‌توان به تثبیت سواحل رودخانه‌ها و شیب‌های طبیعی از طریق کاشت درخت اشاره کرد.  در تحقیق حاضر، تأثیر قطر ریشة درخت بر مقاومت برشی افزوده شده خاک، با آزمایش­های برجا بررسی شده است.  سی تست برش مستقیم بر جا تحت بارهای قائم مختلف با استفاده از سیستم طراحی شده در پ. ح. خ. آ. روی تودة طبیعی دارای خاک CL و ریشة درخت بید انجام شد.  پارامتر جدیدی به نام «پارامتر قطر ریشه (RDR)» به عنوان شاخص قطر ریشه موجود در ناحیه برشی خاک تعریف و رابطه آن با زاویه اصطکاک داخلی و چسبندگی خاک بررسی گردید.  نتایج نشان
می­دهد که وجود ریشه موجب افزایش چشمگیر در چسبندگی خاک، کاهش اندک در زاویة اصطکاک داخلی خاک، و در مجموع افزایش مقاومت برشی می‌شود.  با افزایش قطر، مقدار افزایش چسبندگی کاهش می­یابد و در یک قطر خاص، چسبندگی به ماکزیمم مقدار خود می‌رسد و برای قطرهای بزرگ­تر، پس از اندکی کاهش ثابت می‌شود.  تغییرات زاویة اصطکاک داخلی در مقابل قطر ریشه دقیقاً عکس حالت چسبندگی را دارد، به طوری که در قطر ریشه متناظر با چسبندگی حداکثر، به حداقل خود می‌رسد.

کلیدواژه‌ها


1-   Abe, K. and Ziemer, R. R. 1991. Effect of tree roots on a shear zone: modeling reinforced shear stress. Can. J. For. Res. 21, 1012-1019.

2-   Davoudi, M. H., Imamjomeh, R. and Nikkami, D. 2005. Study of effect of plant roots on the soil shear resistance using large scale test. Research Report. Soil Conservation and Watershed Management Institute. (in Farsi)

3-   Estiri, G. and Fattahi, M. A. 2001. Application of bioengineering in landslide stabilization.
M. Sc. Thesis. University of Science and Technology. (in Farsi)

4-   Greenway, D. R. 1987. Vegetation and Slope Stability, in Slope Stability. Wiley. Chichester.

5-   Hengchaovanich, D. and Nilaweera, N. S. 1996. An assessment of strength properties of Vetiver grass root in relation to slope stabilization. International Conference on Vetiver. Chain Kai. Thailand.

6-   Nilaweera, N. S. 1994. Influence of hardwood roots on soil shear strength and Slope stability in souther Thailand. Ph.D. Thesis. Asian Institute of Technology. Bankok.

7-   Nilaweera, N. S. and Nutalaya, P. 1999. Role of tree roots in slope stabilization. Bull. of Eng. Geology and Environmental. 57, 337-342.

8-   O’Loghlin, C. L. 1984. Effective of introduced forest vegitation for protecting against Landslides and erosion in New Zealand;s steeplands. Symposium on Effects of Forest Landuse on Erosion and Slope Stability. Honolulu. Hawaii.

9-   Shafaei Bejestan, M. and Salimi Gol Sheikhi, M. 2002. Effect of roots of pedeh and gaz on the soil sheaar resistance in Karoon river. J. of Agric. And Natural Res. Sci. & Tech. 6(4): 40-27. (in Farsi)

10-  Waldron, L. J. 1977. The shear resistance of root permeated homogeneous and stratified soil. Soil Sci. Soc. of Am. J. 41, 843-849.

11-  Waldron, L. J. and Dakessian, S. 1981. Effect of grass, legume and tree roots on soil shearing resistance, Soil sci. Soc. Am. J., 46, 894-899.

12-  Wu, H. T. and Watson, A. 1998. In-situ shear test of soil blocks with roots. Can. Geotech.
J. 35, 579-590.

13-  Wu, T. H. 1976. Investigation of Landslides on Prince of Wales Island, Alaska. Department of Civil Engineering. Ohio State University. Columbus. Geotech. Eng. Rep. No. 5.

14-  Wu, T. H., Beal, P. E. and Lan, C. 1988. In-situ shear test of soil-root interactions. J. of Geotechnical Eng. 114(GT12):1351-1375.

Ziemer, R. R. 1981. The role of vegetation in stability of forested slope. Proceedings-reframe Exposes IUFRO R. R. 297-308.