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摘要
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，对模型影响因素分析发现，根-土界面摩擦系数与根系表面粗糙度有显著的相关性，其中根系表面粗糙度指标轮廓平均高度与根-土界面摩擦系数的关联性最大，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，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，随着界面体积含水率的增加呈先增大后减小的变化趋势。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。
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