组合根系加固坡土的直剪试验及数值模拟

王一冰，吴美苏，周 成*

  (四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，四川 成都 610065)

摘 要：随着生态护坡技术的不断发展，植被根系固土护坡的作用越来越受到重视。护坡植物根系大多主根与侧根相 辅相成，因此针对单根的剪切试验往往不能正确反映真实环境中根系固土的作用机制。为揭示真实根系固土的力学机 制，量化根系倾角对坡土的强度影响，开展了侧根倾角分别为 30°，45°，60°的组合根系加固坡土的大型直剪试验 及数值模拟。结果表明：组合根系能明显提高土体抗剪强度，试验用的根系增加的抗剪强度最大为 6.36 kPa；外部剪切 荷载主要由前侧根承担，组合根系对土体抗剪强度的贡献依次为前侧根、主根、后侧根；随侧根倾角的增加，前侧根 受到的轴向拉力增加，前侧根产生的拉伸变形增大，前侧根附近塑性区分布范围增大，表明前侧根能调动周围更大范 围的土体抵抗剪切，根系固土效果增强。 

关键词：根–土复合体；组合根系；根系倾角；抗剪强度；数值分析

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