考虑界面吸力的根-土界面剪切强度模型及影响因素研究

来源：中国血液净化杂志2025年第1期北京时间：

作者：欧阳淼, 蓝日彦, 张红日, 王桂尧, 覃冠华, 郭鸥, 李臣光

单位：1. 长沙理工大学　土木工程学院，湖南　长沙　410114","2. 广西新发展交通集团有限公司，广西　南宁　530001","3. 广西交科集团有限公司，广西　南宁　530007","4. 上海交通大学　土木工程系，上海　200240","5. 广西路建工程集团有限公司，广西　南宁　530001

摘要：<p>根-土界面含水率是影响根系加筋锚固效果的重要因素，为量化界面含水率对根-土界面剪切强度的影响，以非饱和有效应力原理为基础，建立了考虑界面吸力的根-土界面剪切强度模型。该模型将根-土界面剪切强度分为两部分，一部分剪切强度由净法向应力引起，另一部分剪切强度由界面基质吸力和张力吸力引起。通过室内单根拉拔试验测定了多花木兰、小叶女贞、香根草和刺槐4种植物根系在不同界面吸力、不同法向荷载条件下的根-土界面剪切强度，将试验值与模型值对比，相对误差在9%以内，验证了模型的准确性和可靠性。此外，分析模型影响因素发现，根-土界面摩擦因数与根系表面粗糙度存在显著的相关性，其中根系表面粗糙度指标中轮廓平均高度与根-土界面摩擦因数的关联性最大，关联度为0.96，权重达到0.35；有效应力参数和弯液面半径、饱和半径、填充角、接触角密切相关，且随着界面体积含水率的增加而增大；界面吸应力取决于基质吸力和有效应力参数的相对大小，其随着界面体积含水率的增加呈先增后减的变化趋势。上述研究成果可为进一步探讨根-土界面相互作用力学机制，以及优化边坡生态防护设计提供参考。</p>

关键词：路基工程,根-土界面剪切强度,拉拔试验,界面吸力,粗糙度