干湿交替下苜蓿根系对黄土抗剪力学性能影响

摘要：

[目的]探究干湿交替下植物根系对黄土抗剪性能的影响,为常年处于干湿交替状态下的黄土区生态建设和工程建设提供理论基础.[方法]以黄土区典型草本植物苜蓿为研究对象,采用室内直剪试验,研究黄土抗剪特性与干湿交替作用、根系尺寸(根长、根径)、土体容重、含水率等影响因素的关系,并基于Wu模型评估了根系对土体抗剪特性的增强作用.[结果]经历干湿交替后的根土复合体表面变得粗糙、松散、易脱落,并出现不均匀裂隙,而且其抗剪性能指标均呈降低趋势.干湿交替下,根系尺寸显著影响根土复合体抗剪特性,根长越长,根径越大,其抗剪强度越大.在一定范围内,黏聚力、内摩擦角与土体容重呈正相关关系.不同容重的根土复合体,经历干湿交替作用后,其黏聚力、内摩擦角均降低.相同干湿交替作用下,黏聚力随着含水率的增加呈先增加再降低的趋势;相同含水率水平下,进行干湿交替土体抗剪强度指标均弱于原状土体.Wu模型的局限性导致模型估算根系附加黏聚力结果与实际值相差较大,可以采用根系抗拔强度替换根系抗拉强度,优化Wu模型对根系附加黏聚力的估算结果.[结论]干湿交替下,植物根系尺寸、土壤容重与土壤含水率都对黄土抗剪性能有一定影响.

关键词：干湿交替、根土复合体、抗剪强度、Wu模型、根黏聚力

所属期刊栏目：30

分类号：S157.2(土壤学)

资助基金：山西省基础研究计划项目;山西省回国留学人员科研资助项目

在线出版日期：2023-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：222-230