根系表皮形态对根 土拉拔力学行为的影响1).pdf

第45卷第6期力学与实践2023年12月

根系表皮形态对根–土拉拔力学行为的影响

陈壁坤戴北冰谢兴国郑籽盈

中山大学土木工程学院，广州

摘要研究选取小叶榕和大叶伞两种植物来开展室内根–土拉拔试验，分析根系的表皮形态及其基本拉伸

力学特性对根–土相互作用的影响规律和机理。试验结果表明：两种植物根系拉拔力–位移曲线均呈现3个变

化阶段，根–土界面最大摩擦力随根径和法向载荷的增大而增大，根皮粗糙度较大的根系其界面摩擦力较大；

随着土颗粒对根皮表面挤压力的增大，表皮粗糙度和拉伸弹性模量共同影响根–土界面的最大摩擦力。相关研

究成果可为生态护坡提供科学支撑。

关键词根皮形态，拉伸特性，拉拔试验，根–土作用

中图分类号:O313.5文献标识码:doi:10.6052/1000-0879-23-390

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近年来，随着我国对生态环境保护的日益重的强度，抑制或减小土体的变形。因此，关于根–

视，生态护坡已成为边坡治理的主要方式之一。土界面拉拔行为的研究是揭示根系固土机理的关

[1]

生态护坡技术主要是通过植物根系固土来实现。键之一。

在某一特定受力条件下，根–土接触面会出现错诸多学者通过试验、数值模拟和理论分析，

动滑移趋势，从而在根–土接触面产生抵抗滑移对根–土拉拔力学行为开展了深入和广泛的研究。

[2]

的摩擦力，该抵抗力是土体抗剪强度与根系抗拉在试验方面，Abernethy等对河岸的多种植物

强度共同作用的结果，可有效提高根–土复合体进行现场拉拔试验，得到根系的拉拔力与根径呈

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20230731

收到第

1

稿，20230924

收到修改稿。

1)

国家自然科学基金项目（No资助。

2)

戴北冰，博士，副教授，主要从事岩土力学与工程方面的教学与科研工作。E-mail：daibb@mail.sysu.edu.cn

引用格式:陈壁坤,

戴北冰,

谢兴