Étude sur le système racinaire de Cynodon dactylon affectant le

Jun 05, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 13052 (2023) Citer cet article

163 Accès

Détails des métriques

Un sol expansif présente des caractéristiques remarquables d’expansion par absorption d’eau et de retrait par perte d’eau, le rendant susceptible de se fissurer dans les environnements naturels alternés secs et humides. La génération et le développement de fissures dans un sol expansif peuvent entraîner des accidents techniques catastrophiques tels que des glissements de terrain. La protection de la végétation est une approche importante pour stabiliser les vastes pentes des sols et répondre aux exigences de protection écologique. Dans cette étude, par le biais d'expériences en intérieur et de méthodes d'analyse théorique, les effets des racines de Cynodon dactylon sur le développement de fissures et la résistance au cisaillement d'un sol expansif soumis à des cycles secs-humides ont été analysés, et la relation entre le développement de fissures et la dégradation de la résistance au cisaillement des racines. -un sol expansif dopé a été exploré. De plus, le mécanisme d’action du système racinaire végétatif a été élucidé. Les résultats montrent que le système racinaire de Cynodon dactylon exerce un effet inhibiteur significatif sur le développement de fissures dans un sol expansif. Les indices de fissure des sols expansifs dopés par des racines présentent des caractéristiques de phase significatives au cours du processus de cycles sec-humide. L’effet de blocage et de renforcement du système racinaire devient prononcé à mesure que le rapport de masse racine/sol augmente et que le diamètre des racines diminue. De plus, le processus de développement de fissures dans un sol expansif s’accompagne d’une diminution de la résistance au cisaillement du sol. La relation quantitative entre le développement des fissures et la dégradation de la résistance au cisaillement peut servir de base pour prédire la stabilité du sol en pente. Dans l’ensemble, les résultats mettent en évidence le potentiel des approches basées sur la végétation pour protéger les pentes aux sols expansifs et ont des implications pratiques pour la protection écologique et la conception technique dans les zones aux sols expansifs.

Le sol expansif est une argile hautement plastique présentant des caractéristiques de fissuration, d’expansion et de contraction, ainsi que de super consolidation. En raison de la richesse en minéraux hydrophiles comme la montmorillonite, la modification de la teneur en eau provoquera une déformation importante par expansion humide et contraction sèche du sol, ce qui entraînera la génération de fissures1,2. Les cycles répétitifs de précipitations et d’évaporation exacerbent encore le processus de fissuration, détériorant la structure globale du sol. Par conséquent, la résistance du sol expansif est compromise, posant divers défis géotechniques tels que des glissements de terrain et des fissures dans les routes3,4,5. La préservation de la stabilité à long terme dans les pentes de sols expansifs est devenue une préoccupation majeure dans le domaine de l'ingénierie, nécessitant des solutions efficaces pour résoudre ce problème.

Des chercheurs nationaux et internationaux ont accumulé une expertise significative dans le renforcement de vastes pentes de sol grâce à une exploration pratique approfondie. Diverses mesures de protection rigides et flexibles ont été activement adoptées dans la pratique de l'ingénierie pour atténuer les risques associés aux pentes de sol expansives6,7,8,9. Cependant, la durabilité et l’efficacité économique des méthodes de support traditionnelles se sont révélées sous-optimales, ce qui a incité les chercheurs à explorer des approches alternatives telles que l’incorporation de fibres10,11,12, de chaux13,14,15 et de cendres volantes16,17 dans le sol.

Ces dernières années, on s'est intéressé de plus en plus aux avantages techniques et économiques, ainsi qu'aux avantages écologiques, de l'utilisation de méthodes écologiques de protection des pentes. Le concept de « traiter l’expansion avec flexibilité et protection verte » est apparu comme une nouvelle approche de la gestion expansive de la protection des sols5,18. Ces études ont démontré l’effet renforçant et le potentiel de restauration écologique des mesures de protection de l’environnement sur l’ingénierie des pentes19, et ont souligné la relation étroite entre le système racinaire et les fissures du sol20,21,22,23,24, ainsi que la forte corrélation entre la croissance des racines caractéristiques et stabilité des pentes25,26. Cependant, malgré ces résultats significatifs, l’influence des racines de la végétation sur le développement de fissures expansives du sol n’a pas été entièrement abordée dans la littérature existante, et il y a un manque de discussion sur l’impact des caractéristiques de croissance des racines sur le développement de fissures expansives du sol. .