【摘 要】
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地处内蒙古中西部地区的毛乌素沙地穿沙公路,因其地理位置原因常年受风沙灾害、雨雪侵蚀等自然环境影响,使得公路路堑边坡失稳的现象不断出现。植物护坡作为一种新型生态护坡技术,可有效解决公路路堑边坡失稳问题,在沙地穿沙公路中的应用成为一个新的研究方向。本文以毛乌素沙地乌审旗313省道路基边坡面层下沙土与沙柳为研究对象,通过直剪试验定量分析、拉拔试验分析和冻融风蚀试验探究根系直径与根系分布形态对土体抗剪强度
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地处内蒙古中西部地区的毛乌素沙地穿沙公路,因其地理位置原因常年受风沙灾害、雨雪侵蚀等自然环境影响,使得公路路堑边坡失稳的现象不断出现。植物护坡作为一种新型生态护坡技术,可有效解决公路路堑边坡失稳问题,在沙地穿沙公路中的应用成为一个新的研究方向。本文以毛乌素沙地乌审旗313省道路基边坡面层下沙土与沙柳为研究对象,通过直剪试验定量分析、拉拔试验分析和冻融风蚀试验探究根系直径与根系分布形态对土体抗剪强度的影响,阐明根土界面摩擦力的关键影响因素,揭示自然环境侵蚀对其力学性能的作用,最终得到如下研究结论:（1）沙柳根土复合体室内直剪试验结果表明:相同含水率和根径下,混合布根形态下根土复合体抗剪强度最高,平均为素土的1.39倍;根土复合体抗剪强度随沙柳根径的增大表现出增加的趋势,1.4～1.6 mm根径强度为0.6～0.8 mm根径的1.2倍;根土复合体抗剪强度、内摩擦角和黏聚力均高于素土,说明根系能有效提高边坡稳定性。（2）沙柳根土界面摩擦试验结果表明:沙柳根系从土中拉拔过程可分为静摩擦阶段、动摩擦阶段、残余强度阶段和休止阶段;单根沙柳最大抗拉力随根径的增大而增加,呈幂函数正相关关系;根土界面最大摩擦力随根径的增加而增大,同时与土壤干密度成正相关,随土壤含水率的增大表现出减小的趋势。（3）室内模拟冻融试验和风蚀试验结果表明:根土复合体抗剪强度、界面摩擦力和根系抗风蚀效益随冻融循环次数的增加而降低,在含水率、根径等相同条件下其抗剪强度仍高于素土,平均为素土的1.28倍;经历一次冻融循环后强度降幅达到最大,多次冻融循环后趋于平稳;根土复合体抗剪强度、界面摩擦力和抗风蚀效益随含水率的增加而降低,受冻融循环作用影响下,高含水率试件强度降低较低含水率试件更敏感,根土复合体试件强度降低较素土更敏感。
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