高速公路不同植物防护边坡根土复合体抗剪能力研究

为定量评价植物根系固土的时间效应,以岳武高速公路岳西第一标段公路边坡为对象,应用自制的直剪仪对素土及植物生长期61、95、125 d的根土复合体抗剪强度进行现场测定和物理模型预测。试验表明,(1)植物不同生长期根系均能显著增加边坡浅层土壤抗剪强度,增强值与植物生长时间成正相关。其中生长期125 d的根系土壤抗剪强度的提高幅度最大,增加值为5.21 k Pa。(2)土体剪切破坏过程中,根系可以有效改善坡面抵抗变形性能。素土试样在位移量为18 mm左右即达到抗剪强度峰值,根土复合体这一数值为19~40 mm;且根土复合体的残余剪切强度平均为素土的2.68倍。(3)通过对比野外实测值与Wu模型计算值,Wu模型高估了根系对土壤抗剪强度的增强作用,相关学者对此提出的折减系数0.4和0.56仍不能与实测值相符,通过计算引入修正系数0.47,模型预测值的精确度最大提高了16.72%,有利于更准确地评估植物根系的边坡稳定作用。