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作者：谷琪;郭小鹏;张登飞;刘港;冯卫;王晨兴;
单位：中国地质调查局西安地质调查中心;自然资源部黄土重点实验室;自然资源部黄土高原地质灾害野外科学观测研究站;西北大学地质学系;陕西省地质环境监测总站;
摘要：黄土高原生态修复区浅层滑坡发生率较裸露区显著提升，暴露出“生态改善-灾变加剧”的工程治理矛盾。其根源在于对根-土界面剪切强度演化机制认知不足，抗剪强度参数设计与实际工况失配。为揭示根-土界面剪切强度的演化规律，文中采用野外调查、宏-细观单剪试验、剪切破坏面三维形态重构试验及分形理论等方法，系统分析了含水率、根型及含根率对根-土界面剪切强度的影响。研究结果表明，根-土界面的剪切过程可分为线弹性协同变形、弹塑性损伤累积及渐进式破坏三阶段，对应的根系破坏模式分别为表层剥离、复合断裂及木质部断裂。根系通过提升黏聚力与摩擦角增强界面抗剪性能，影响因素包括含根率对剪切强度的贡献率呈梯度递减(2.11%→1.17%→0.23%),而含水率增加则显著降低剪切强度。根型影响根系的破坏模式及其对黏聚力的强化效果，其中Ⅱ型、Ⅲ型及Ⅰ型根系的黏聚力提升效率差异源于其不同的破坏机制。根系对界面内摩擦角的增强受含根率、根系弯曲度及土体颗粒三态运动(准静态-密集态-惯性态)协同调节。根-土界面中根系通过降低剪切破坏面分形维数的形式形成梯度粗糙界面，进而增大接触单元倾角以提高摩擦角。研究成果为边坡生态加固提供了根系优选与含根率设计的理论依据，为进一步揭示水致刺槐根系生长区浅层黄土滑坡机理奠定理论基础。
关键词：黄土滑坡;;刺槐根系;;根-土界面;;单剪试验;;力学特性
基金资助：国家重点研发计划项目(2023YFC3008401);; 陕西省青年基金项目(2024JC-YBQN-0299; 2023-JC-QN-0288);; 中国地质调查局西安地质调查中心主任基金项目(XACGS-2023-09);; 黄土高原等典型地区地质灾害精细调查与风险管控(DD20221739)资助
