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作者：谷琪;郭小鹏;张登飞;洪勃;肖涛;孔嘉旭;薛强;
单位：中国地质调查局西安地质调查中心;自然资源部黄土地质灾害重点实验室;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;
摘要：植被区斜坡失稳已成为黄土高原生态环境恶化的重要影响因素之一。降雨诱发根-黄土界面剪切强度损伤至破坏是斜坡浅层失稳的主要原因，而目前研究主要集中在根-黄土复合体的剪切强度特性，有关根-黄土界面剪切强度特性的研究鲜有报道。对此，在黄土高原区选取典型的刺槐根-黄土滑坡为研究对象，开展浅层滑坡形态特征、根-土滑面特征、根系空间展布的野外地质调查；对现场选取的根系进行三维激光扫描，在定量统计根系空间构型的基础上将根系划分为Ⅰ型(0-2mm)、Ⅱ型(2-5mm)和Ⅲ型(5-10mm)三种根型。自主研制了新型叠环式单剪仪，开展大尺寸刺槐根-黄土界面单剪和剪切面三维激光扫描试验，研究含水量(w=5%、12%、19%)、根型(T=Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型)和含根率(R=2.11%、1.17%和0.23%,R为根的质量与干土质量之比)对根-黄土界面剪切强度及其剪切破坏面形态特征的影响。研究结果表明：增加含水量会显著降低根-黄土界面抗剪强度；根型和含根率对根-黄土界面抗剪强度的影响皆较为明显，主要归因于黏聚力的提高。根型对根-黄土界面抗剪强度的提升程度依次是Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅰ型，归因于根型的弯曲度。含根率对根-黄土界面抗剪强度的提升程度依次是2.11%、1.17%和0.23%。首次发现了根-黄土界面抗剪强度与其剪切破坏面分形维数成正相关关系。研究成果为理解根-黄土界面的力学行为提供新的视角，为降雨作用下植被根系固坡失效奠定理论基础。
关键词：生态环境;;黄土高原;;根-黄土界面;;刺槐根;;单剪试验
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-2022-04; XACGS-2023-09)资助
