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為研究灌木根系固土護坡的力學(xué)機制，以西寧盆地為例，對青藏高原黃土區(qū)檸條錦雞兒、白剌、霸王、四翅濱藜4種灌木進行室內(nèi)單根拉伸、剪切試驗，系統(tǒng)分析灌木根系材料的力學(xué)特性。試驗與研究結(jié)果表明：根系抗拉力和抗剪力均與根徑呈冪函數(shù)或指數(shù)函數(shù)關(guān)系，且隨根徑增大而增大，生長期為18個月的4種灌木的抗拉力與抗剪力大小依次為：四翅濱藜〉檸條錦雞兒〉霸王〉白刺；根系抗拉強度與根徑間呈冪函數(shù)或指數(shù)函數(shù)的關(guān)系，隨根徑增大而減小。根系拉伸的應(yīng)力-應(yīng)變特征隨不同灌木種的根系結(jié)構(gòu)組成不同而不同，4種灌木種單根拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線均表現(xiàn)出在根系受拉后的初期階段，應(yīng)力-應(yīng)變呈直線關(guān)系，當荷載超過彈性極限，拉力繼續(xù)增加時，應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系反映出非線性彈性特征，4種灌木種延伸率均可達13％以上，且根系最大延伸率隨根徑增大而降低。研究區(qū)根系密集且毛細根分布較多的0．3～0．8m的淺層土體具有較大的抗拉強度、抗剪強度和抗變形能力，對防治邊坡表層水土流失、增強根-土復(fù)合體抗剪強度、減緩與防治邊坡的滑移變形具有重要作用。根據(jù)4種供試灌木根系力學(xué)特性并結(jié)合根系形態(tài)特征，四翅濱藜和檸條錦雞兒根系固土護坡作用較大。