煤炭科学技术

作者：毛正君, 耿咪咪, 毕银丽, 安宁,

关键词：根土复合体, 紫花苜蓿, 植物根系, 三轴压缩试验, 抗剪强度, 时间效应, 矿区生态,

植物根系能提高边坡稳定性和防止水土流失，研究选取紫花苜蓿−黄土复合体为研究对象，通过PVC管人工种植获取紫花苜蓿−黄土复合体试样，并采用三轴压缩试验测定紫花苜蓿−黄土复合体抗剪强度指标并分析其时间效应，对比分析了围压及含水率对紫花苜蓿−黄土复合体抗剪强度的影响作用。结果表明：与素黄土相比，紫花苜蓿−黄土复合体抗剪强度显著提高。随着紫花苜蓿生长期（60、90、120、150 d）的增加，紫花苜蓿−黄土复合体的黏聚力显著增加；在低围压状态下，不固结不排水（UU）试验中不同生长期紫花苜蓿−黄土复合体试样黏聚力较素黄土分别增加了7.02%、18.81%、26.09%和36.41%，固结不排水（CU）试验中不同生长期紫花苜蓿−黄土复合体试样黏聚力较素黄土分别增加了27.62%、50.87%、77.62%和158.14%；在高围压状态下，不固结不排水（UU）试验中紫花苜蓿−黄土复合体试样黏聚力显著高于素黄土且随生长期增加而增大，但固结不排水（CU）试验中无明显规律。此外，对于根系生长较浅的草本植物来说，选择低围压状态进行三轴压缩试验更符合实际情况；同一生长期饱和含水率状态下的紫花苜蓿−黄土复合体抗剪强度指标显著低于天然含水率的，且随着紫花苜蓿生长期增加，饱和含水率状态的黏聚力较天然含水率状态的降低幅度越来越大；采用PVC管人工种植方式制备的紫花苜蓿−黄土复合体试样更加有利于模拟出根-土之间的相互作用。

来源：2023年第11期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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