岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (1): 140-148.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0441CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0441
吴宜龙1,简文彬1, 2,林昀昭1,朱祖腾1,郑国明3
WU Yi-long1, JIAN Wen-bin1, 2, LIN Yun-zhao1, ZHU Zu-teng1, ZHENG Guo-ming3
摘要: 植物根系经历生长―成熟―衰亡的生命周期,但这一动态过程对根-土复合体力学性能的影响却长期受到忽视。植物根系衰亡对根-土复合体力学性能的长期劣化作用是生态护坡工程耐久性评估的关键问题。以福建省武平县马尾松覆盖的斜坡为研究对象,通过单根拉伸试验与根土复合体大型直剪试验,系统探究根系衰亡动态过程中力学特性及根-土复合体抗剪强度的演变规律。结果表明:马尾松根系抗拉强度与极限抗拉力随衰亡历时呈指数衰减趋势,其中衰亡初期为快速下降阶段,抗拉强度降幅达30%~50%,衰亡后期退化速率趋于平缓。根-土复合体抗剪强度受根系衰亡影响显著,附加黏聚力随衰亡历时推进而逐步减小,而内摩擦角变化不显著。基于试验数据,建立了根系抗拉强度幂函数模型与抗剪强度指数衰减模型,并修正Wu模型引入附加黏聚力衰减系数,定量表征根系衰亡对根-土复合体抗剪强度的时变效应。研究揭示了根系衰亡削弱自身固土能力的机制,为生态护坡工程长期稳定性评估及维护决策提供了理论依据。
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