西宁盆地黄土区草本和灌木组合根系分布特征及其增强土体抗剪强度效应*

2020-07-07刘亚斌胡夏嵩余冬梅杨幼清朱海丽

工程地质学报 2020年3期

刘亚斌胡夏嵩② 余冬梅杨幼清④ 朱海丽

(①青海大学地质工程系，西宁 810016，中国) (②中国科学院青海盐湖研究所，中国科学院盐湖资源综合高效利用重点实验室，西宁 810008，中国) (③青海省盐湖地质与环境重点实验室，西宁 810008，中国) (④中国科学院大学，北京 100049，中国)

0 引言

西宁盆地位于青藏高原东北部与黄土高原西缘交接地带(鹿化煜等，2014)，区内黄土地貌广泛发育，天然斜坡坡面植被覆盖率相对较低，生态、地质环境相对脆弱(魏刚等，2015)。在区内开展公路、铁路等基础工程建设过程中，不可避免地会对原始地貌和地表植被覆盖产生不同程度的干扰和破坏，在影响生态环境的同时，亦会加剧区内水土流失、滑坡、崩塌等地质灾害现象的发生(胡晋茹，2012；刘昌义等，2017；叶帅华等，2018；孙萍等，2019)。因此，采用合理的工程措施，以实现基础工程建设和生态地质环境之间的协调发展，为区内亟待解决的科学问题。

国内外诸多学者的研究结果表明，通过种植植物的方法不仅能达到恢复区域生态环境的目的，而且能进一步防治水土流失、浅层滑坡等地质灾害现象(Stokes et al.，2009；刘益良等，2016；祁兆鑫等，2017)。植物根系与边坡土体的相互作用能有效提高边坡土体抗剪强度，并改善边坡土体应力状态，从而起到固土护坡的作用(付江涛等，2014；Stokes et al.，2014；Ng et al.，2015)。有关植物根系增强土体抗剪强度研究方面，国内外学者已取得了较为丰富的研究成果。Zhang et al. (2010)通过三轴压缩试验研究了垂直、水平和垂直-水平交叉3种不同布根条件下，刺槐根系对黄土抗剪强度的增强作用，试验结果表明刺槐根系的存在能显著增加土体抗剪强度，且对土体黏聚力增强作用显著于内摩擦角；3种布根条件中，垂直-水平交叉布根形式对土体黏聚力的增强效应相对较为显著，其次为垂直和水平布根形式。Mickovski et al. (2011)、Mao et al. (2014)分别采用二维和三维有限元法模拟了素土和根-土复合体试样在直剪试验条件下的应力-应变关系，结果表明素土应力-应变曲线存在应变软化现象，而根-土复合体应力-应变曲线则存在应变硬化现象，说明根系能显著增强土体抗剪强度。王元战等(2015)通过室内三轴压缩试验，研究了原状和重塑草本根-土复合体试样的抗剪强度特性，结果表明原状根-土复合体试样黏聚力随着含根量的增加呈先增加后基本不变的变化规律，而含根量变化对内摩擦角的影响相对不显著；重塑根-土复合体试样存在最优含根量现象，且随着围压的增大，根-土复合体试样最优含根量呈逐渐增大的变化趋势。

有关植物根系增强土体抗剪强度方面，国内外学者主要以单种草本、灌木或乔木植物为研究对象，进行不同植物根系增强土体抗剪强度效应和差异性评价，并进一步探讨根-土相互作用机理。而开展组合种植条件下植物根系增强土体抗剪强度效应方面的研究则相对较少。由乔木、灌木、草本等多种植物组成的群落，因具有物种多样性指数高的特点，故其抗外界干扰能力相对强于单一植物种植模式，而单一物种难以形成稳定的植物群落(李少丽等，2007；杨阳，2016)。因此，为了进一步提高植被的固土护坡潜能，在植物群落选择时要保持植物种的多样性，注重乔、灌、草结合(杨永红，2006)。鉴于此，本试验以种植于西宁盆地自建试验区生长期为1ia的6种草本和灌木组合作为试验供试种，通过草本和灌木组合根-土复合体原状试样直剪试验，评价了不同组合根系分布特征，及其对边坡土体抗剪强度的增强效应和差异性。研究成果对于研究区西宁盆地及其周边地区生态恢复、植被护坡工程的实施，以及进一步深入探讨根-土相互作用力学机理具有实际指导意义和理论研究价值。

1 研究区自然概况

研究区西宁盆地面积约为7679ikm2，海拔为2750～4100im，地理位置为东径101°33′45″～101°56′15″，北纬36°25′05″～36°47′30″(龙慧等，2018)。区内属高原大陆性半干旱气候(陈传飞，2009)，盆地内部年平均降雨量为478imm，蒸发量为1683imm(王颖华等，2011)。区内降雨量在年内分布相对不均匀，主要集中分布在每年的6～9月份，占全年总降雨量的70%～80%，且多为暴雨和阵雨，具有历时短、强度大、降雨集中等特点(杨芳等，2012)。本试验中自建试验区位于西宁盆地长岭沟流域，地理坐标为东经101°42′00″，北纬36°36′00″，区内海拔高度为2315～2570im。试验区属于自然土质边坡，边坡坡度为30°，坡向向南，土质类型为粉土。试验区土体物理性质指标如表 1所示。

表 1 试验区土体物理性质指标测试结果Table1 Test result of physical properties of soil at different depths of slope in test area

深度/cm液限wL/%塑限wP/%液性指数IP塑性指数IL土粒组成/%不均匀系数Cu土质类型0.25～0.075 mm0.075～0.005 mm<0.005 mm0～5024.6017.20-0.977.4030.1062.607.303.90粉土

2 试验材料与方法

2.1 试验供试种

本试验根据研究区气候环境特点和土质类型，共选择4种灌木和6种草本作为试验供试种。其中，4种灌木包括：柠条锦鸡儿、霸王、白刺、中宁枸杞；6种草本包括：紫花苜蓿、垂穗披碱草、细茎冰草、芨芨草、草地早熟禾、碱茅。柠条锦鸡儿、霸王、白刺、中宁枸杞均属于多年生灌木，且均具有相对发达的根系，其中柠条锦鸡儿、白刺和中宁枸杞根系为主直根型，霸王为浅根主直根型。紫花苜蓿为多年生豆科草本，根系类型为主直根型，根系发达；垂穗披碱草、细茎冰草、芨芨草、草地早熟禾和碱茅均属于禾本科草本，其中垂穗披碱草、细茎冰草和碱茅根系类型为丛生型，芨芨草根系类型为须根型，草地早熟禾根系为根茎型(陈世鐄，2001；胡夏嵩等，2011)。上述草本和灌木植物均为寒冷和干旱-半干旱地区水土保持、稳定边坡的优良植物(陈世鐄，2001；胡夏嵩等，2011)。

表 2 试验区草本和灌木组合设计方案Table2 Combined planting scheme of herb and shrub species in test area

草灌组合名称灌木植物草本植物草灌组合1柠条锦鸡儿紫花苜蓿+细茎冰草+芨芨草草灌组合2霸王草灌组合3白刺草灌组合4中宁枸杞草灌组合5柠条锦鸡儿紫花苜蓿+垂穗披碱草+碱茅+草地早熟禾草灌组合6霸王草灌组合7白刺草灌组合8中宁枸杞

2.2 草本和灌木组合种植设计方案

根据植物种的多样性理论和种群的生态位原理，本试验中草本和灌木组合的选型原则为：①每种植物种需满足坡面植物种的选型原则；②每个组合应包含禾本科和豆科植物种；③植物种生物生态型要互相搭配，以便有效地减少植物间的生存竞争，诸如浅根系植物与深根系植物配合、根茎型植物与丛生型植物配合等(周德培等，2003)。基于上述植物组合种植原则，本试验中每种草本和灌木组合包括1种灌木和1种草本组合，草本组合共有两种，每种草本组合由3～4种草本植物组成。草本和灌木组合种植模式为：灌木+豆科草本+矮小禾本科草本+高株禾本科草本。试验区草本和灌木植物组合方案如表 2所示。草本和灌木组合1～4中，紫花苜蓿、细茎冰草和芨芨草的播种量分别为25.8g、18.3g和7.2g；草本和灌木组合5～8中，紫花苜蓿、垂穗披碱草、碱茅和草地早熟禾的播种量分别为19.5g、14.9g、5.6g和5.9g。试验区草本和灌木植物组合播种量具体计算方法参见文献(胡夏嵩等，2011)。

2.3 草本和灌木组合种植方案与方法

本试验在自建试验区共设置5块坡长为1000icm，坡宽为500icm的试验种植区。种植区内均设置有9块坡长为1000icm，坡宽为55icm的种植小区(图 1)。野外种植试验采用随机完全区组设计，即在5块种植区内均种植8种草本与灌木组合，并设置1块未种植植物的裸坡作为试验对照组(即设置9个处理)。

图 1 试验区草本和灌木组合种植方案(单位：cm)Fig. 1 Schematic diagram of planting plots and the planting program of combinations of herbs and shrubs in test area(unit：cm)编号1～8代表该小区种植草本和灌木组合1～8；编号9为对照组

每块种植区内草本和灌木组合种植顺序采用抽签法随机确定。试验区草本和灌木组合均采用条播法进行种植，条间距均为20icm。种植时采用撒播与穴播结合的方法，即先在确定好的种植位置挖掘出深3～5icm，长度与种植小区宽度一致的播种槽，并将提前称重好的草本种子均匀撒在播种槽内，然后沿播种槽以间距5icm的距离掘出4个土穴，每个土穴中放置3～5粒对应的灌木种子。试验区8种草本和灌木组合种植方案如图 1所示。

2.4 根-土复合体原状试样取样方法

由于实际生长过程中，组合3和组合4中的灌木植物白刺和中宁枸杞植株密度<2株·m-2，生长情况相对较差，且该两种组合中草本植物相同，故将该2个组合视为同一组合进行分析。同理，亦将组合7和组合8视为同一组合进行分析。因此本试验最终选取组合1(紫花苜蓿+细茎冰草+芨芨草+柠条锦鸡儿)、组合2(紫花苜蓿+细茎冰草+芨芨草+霸王)、组合3(4)(紫花苜蓿+细茎冰草+芨芨草)、组合5(紫花苜蓿+垂穗披碱草+碱茅+草地早熟禾+柠条锦鸡儿)、组合6(紫花苜蓿+垂穗披碱草+碱茅+草地早熟禾+霸王)以及组合7(8)(紫花苜蓿+垂穗披碱草+碱茅+草地早熟禾)6种组合的根-土复合体原状试样进行直剪试验。

图 2 试验区草本和灌木组合根-土复合体原状试样取样过程Fig. 2 Sampling process of root-soil composite system of combination of herbs and shrubs in test areaa. 10～20icm深度取样；b. 40～50icm深度取样

本试验在草本和灌木组合生长期为1ia时，开展根-土复合体原状试样取样工作。为了准确反映不同草本和灌木组合根系增强土体抗剪强度的能力，尽量减小由于在不同种植区内植物组合生长差异所造成的试验误差，故取样过程中分别在1号种植区下部、2号种植区中部和3号种植区上部3个不同位置处，采集边坡地表以下0～50icm(采样以10icm为间距)深度范围内的根-土复合体原状试样。每种草本和灌木组合根-土复合体原状试样在每个采样深度设置3次重复采样。采样时，首先使用剪刀剪去采样点位置处植物地上茎叶部分；然后使用环刀依次采取地表以下5icm、15icm、25icm、35icm和45icm 深度处的根-土复合体试样 (每个深度位置制取4个环刀试样)，以分别代表地表以下0～10icm、10～20icm、20～30icm、30～40icm和40～50icm 5个取样深度范围内的根-土复合体试样。为了方便根-土复合体原状试样采样并保证各小区土体含水量的相对一致性，本试验在采样前10ih对试验区边坡进行了灌溉处理(灌溉方式为喷灌，在保持管路压力相同的条件下，各小区灌溉时间均为40imin)。草本和灌木组合根-土复合体原状试样采集过程如图 2所示。

2.5 试验方法

本试验中根-土复合体与素土试样直剪试验采用南京土壤仪器厂有限公司生产的ZJ型应变控制式直剪仪。直剪试验过程中法向压力分50ikPa、100ikPa、200ikPa和300ikPa 4级加载，剪切速率设定为2.4 r·min-1，取剪切位移为4imm时所对应的剪应力为复合体试样抗剪强度。试验过程按《土工试验规程》(1999)中规定步骤进行，实际操作过程如图 3所示。

3 试验结果与分析

3.1 草本和灌木组合种植条件下根系分布特征3.1.1 含根量分布特征

图 4所示为试验区6种草本和灌木组合在边坡地表以下0～10icm、10～20icm、20～30icm、30～40icm和40～50icm 5个取样深度范围的含根量测试结果。由图 4可知，生长期为1ia的6种草本和灌木组合根系主要分布在边坡地表以下0～30icm深度范围内，且在该深度范围内，各组合含根量为其0～50icm深度范围内总含根量的86.11%～90.86%。6种组合中，组合5根-土复合体含根量在边坡地表以下5个取样深度范围内均相对高于其他组合，即在边坡地表以下0～50icm深度范围，组合5根-土复合体含根量平均值为0.012g·cm-3，其次依次为组合6(0.011g·cm-3)、组合1(0.009g·cm-3)、组合2(0.008g·cm-3)、组合7(8)(0.007g·cm-3)和组合3(4)(0.007g·cm-3)。

图 3 试验区草本和灌木组合根-土复合体原状试样直剪试验过程Fig. 3 Direct shear test process of root-soil composite systems of combination of herb and shrub speciesa. 待直剪试验的根-土复合体试样；b. 直剪试验进行中；c. 直剪试验后的根-土复合体试样；d. 根-土复合体内根系

图 4 试验区草本和灌木组合根-土复合体含根量与取样深度之间的关系Fig. 4 Relationship between the root content of root-soil composite systems and the sampling depth in test area

3.1.2 草本与灌木根系质量比分布特征

图 5 试验区根-土复合体草本与灌木根系质量比与取样深度之间的关系Fig. 5 Relationship between the root mass ratio of herb and shrub species of root-soil composite systems and the sampling depth in test area

由图 5亦可知，区内6种组合的草本与灌木根系质量比随着取样深度的增加呈先降低后增大的变化趋势，且均符合二次函数关系。组合1、组合2、组合3(4)、组合5、组合6和组合7(8)的草本与灌木根系质量比与取样深度间的回归模型分别为y=0.0009x2-0.0280x+0.3284，R2=0.9771；y=0.0010x2-0.0338x+0.4584，R2=0.9877；y=0.000i7x2-0.0204x+0.2896，R2=0.9503；y=0.0007x2-0.0254x+0.4286，R2=0.9799和y=0.0006x2-0.0137x+0.2905，R2=0.9664；y=0.001i0x2-0.0355x+0.4795，R2=0.9331。

3.2 草本和灌木组合根系对边坡土体抗剪强度增强效应

表 3所示生长期为1ia时，试验区6种草本和灌木组合根-土复合体和素土原状试样物理性质指标及抗剪强度指标。由表 3可知，在试验区边坡地表以下相同深度范围内，6种草本和灌木组合根-土复合体和素土试样的含水量和密度未表现出显著性差异，说明本试验中草本和灌木组合根系的存在是造成根-土复合体和素土抗剪强度差异性的主要原因。由表 3可知，在试验区边坡地表以下0～20icm深度范围内，6种草本和灌木组合根-土复合体黏聚力均显著高于素土(P<0.05)，增幅为48.45%～70.96%；其中，组合5根-土复合体在该深度范围内具有相对较大的黏聚力平均值(21.91ikPa)，其次依次为组合3(4)(17.66ikPa)、组合1(17.65ikPa)、组合6(17.57ikPa)、组合2(17.45ikPa)和组合7(8)(16.74ikPa)，在该深度范围内，6种组合根-土复合体黏聚力未表现出显著性差异(P>0.05)。在试验区边坡地表以下20～30icm深度范围内，6种组合根-土复合体黏聚力虽然同样高于素土(增幅为2.47%～21.86%)，但差异性不显著(P>0.05)；其中，组合5根-土复合体黏聚力相对较大，为16.26±6.61ikPa，其次依次为组合3(4)(15.89±1.37ikPa)、组合6(15.59±4.53ikPa)、组合7(8)(15.14±6.26ikPa)、组合2(13.72±2.83ikPa)和组合1(13.67±1.98ikPa)，在该深度范围内，6种组合根-土复合体黏聚力亦未表现出显著性差异(P>0.05)。在试验区边坡地表以下30～50icm深度范围内，6种组合根-土复合体黏聚力与素土间未表现出显著性差异(P>0.05)。上述试验结果说明6种草本和灌木组合生长期为1ia时，其根系对试验区坡地表以下0～30icm深度范围内土体黏聚力具有增强作用，其中对0～20icm深度范围内土体黏聚力增强效果相对较为显著，而对边坡地表以下30～50icm深度范围内土体黏聚力的增强效应则相对不显著。出现上述特征的主要原因在于边坡地表以下0～30icm深度范围内是草本和灌木根系的主要分布层，因此，即使该深度范围内土体含水量相对较高，6种草本和灌木组合根-土复合体依然具有相对较高的黏聚力。

由表 3亦可知，在试验区边坡地表以下0～10icm深度范围内，素土内摩擦角略大于6种草本和灌木组合根-土复合体，是复合体的1.01～1.07倍，但未表现出显著性差异(P>0.05)。在边坡地表以下10～50icm深度范围内，6种草本和灌木组合根-土复合体与素土内摩擦角之间未表现出显著规律性和差异性(P>0.05)。上述试验结果表明本试验中的直剪试验条件下，草本和灌木植物组合根系对土体内摩擦角未表现出增强作用。

表 3 试验区草本和灌木组合根-土复合体物理性质指标与抗剪强度指标试验结果Table3 Test results of physical property index and shear strength index of root-soil composite systems of combination of herb and shrub species in test area

组合类型取样深度/cm含水量/%密度/g·cm-3黏聚力/kPa内摩擦角/(°)组合10～109.78±2.14a1.38±0.15a20.40±2.82a24.88±0.24a组合29.58±1.43a1.38±0.07a20.74±6.86a23.66±1.56a组合3(4)10.03±1.92a1.42±0.06a18.34±1.63a23.46±1.81a组合59.22±3.19a1.38±0.06a22.58±5.53a24.13±1.44a组合69.73±0.27a1.36±0.06a18.45±4.71a23.82±1.01组合7(8)9.40±0.12a1.39±0.04a18.01±3.88a23.82±0.99a素土9.32±0.54a1.42±0.09a12.13±2.86b25.17±0.74a组合110～208.37±1.18a1.36±0.13a14.90±2.14a23.99±0.94a组合28.87±1.63a1.34±0.09a14.16±2.42ab25.61±0.91a组合3(4)8.81±3.65a1.38±0.05a16.97±5.14a25.12±0.69a组合58.34±3.81a1.38±0.05a21.23±6.13a23.20±0.38a组合68.36±1.53a1.33±0.03a16.68±5.31a25.13±1.02a组合7(8)8.13±0.35a1.38±0.11a15.48±4.81a23.74±1.93a素土8.12±0.16a1.40±0.05a13.16±2.01b25.50±0.69a组合120～305.52±0.07a1.30±0.14a13.67±1.98a25.14±1.92a组合26.54±3.13a1.28±0.04a13.72±2.83a24.86±1.39a组合3(4)5.12±0.13a1.35±0.08a15.89±1.37a25.25±1.45a组合55.14±0.25a1.35±0.05a16.26±6.61a25.29±1.74a组合66.46±1.02a1.26±0.06a15.59±4.53a24.96±1.70a组合7(8)6.05±1.62a1.28±0.10a15.14±6.26a23.75±0.59a素土5.17±0.24a1.38±0.05a13.34±3.61a25.59±0.94a组合130～404.93±0.85a1.22±0.08a14.72±2.06a26.42±0.94a组合26.05±0.60a1.24±0.04a13.42±2.53a26.10±0.37a组合3(4)5.21±0.78a1.27±0.03a13.58±1.08a26.59±2.20a组合55.33±0.95a1.30±0.11a13.96±1.69a26.20±1.28a组合65.45±0.41a1.25±0.03a13.84±2.81a26.10±1.49a组合7(8)5.41±0.74a1.28±0.14a14.61±3.62a25.18±0.76a素土5.13±0.04a1.28±0.09a13.28±5.47a26.11±1.96a组合140～505.83±0.47a1.26±0.02a14.15±4.94a28.46±3.05a组合24.74±0.23b1.28±0.07a12.97±3.99a26.99±0.97a组合3(4)6.04±0.22a1.25±0.08a13.43±2.57a25.54±4.64a组合54.47±0.05b1.29±0.08a14.21±3.97a26.17±1.81a组合64.76±1.55a1.23±0.04a14.71±2.96a25.37±1.71a组合7(8)5.65±1.16a1.26±0.05a14.10±2.71a25.72±0.91a素土4.64±0.06b1.26±0.07a13.87±5.18a27.30±1.48a

同列小写字母表示在相同深度范围内，不同草本和灌木组合根-土复合体含水量之间、密度之间、黏聚力之间和内摩擦角之间的差异显著性分析结果(LSD 法)，P<0.05。其中 a 和 b 比较，表示该两种草本和灌木组合根-土复合体其上述物理性质指标与抗剪强度指标在相同深度范围内存在显著差异；a 和 ab 比较或者 ab 和 b 比较，因各有重复字母，故表示该两种草本和灌木组合根土复合体的上述物理性质指标与抗剪强度指标在相同深度范围内均不具有显著差异

3.3 草本和灌木组合根系对土体抗剪强度指标的作用机理分析

本试验中，在草本和灌木组合种植条件下，禾本科草本垂穗披碱草、细茎冰草、芨芨草、碱茅和草地早熟禾根系，以及豆科草本紫花苜蓿和灌木柠条锦鸡儿、霸王的侧根因其刚度和抗弯折能力相对较低，可视为柔性加筋材料。当土体受到剪切作用时，穿过剪切面的上述根系能够通过根-土界面摩擦力的作用，将土体内部剪应力转化为自身所承受的拉应力，而根系所承受的拉应力可转化为土体剪切面上的法向应力和切向应力，其中法向应力增加了剪切面上的正应力，起到了增强剪切面摩擦强度的作用，而切向应力则可直接参与抵抗剪切面两侧土体发生剪切变形。豆科草本紫花苜蓿和灌木柠条锦鸡儿、霸王的主根在生长期为1ia时深度可达到边坡地表以下50icm，且根径在边坡地表以下0～30icm深度达1.2～6.7imm。因此，当边坡浅层土体发生剪切变形时，这些主根能将边坡土体剪应力传递至相对更深的土体中，同时，由于这些主根具有一定的刚度和抗弯折能力，故其拉应力的切向应力分量所起到的抵抗剪切面两侧土体发生剪切变形的能力亦会相应更为显著。因此，在2类根系的共同作用下，边坡浅层含根土体黏聚力可得到显著增强。

相关研究结果表明，草本植物根系对土体内摩擦角未体现出显著的增强作用(周德培等，2003；余芹芹等，2012；张兴玲等，2013)，而木本植物根系不仅能增强土体黏聚力，而且能起到提高土体内摩擦角的作用(肖宏彬等，2014；王月等，2018)，木本植物根系的存在是根-土复合体内摩擦角增大的主要因素(肖宏彬等，2014)。然而本试验中，在试验区边坡地表以下0～50icm深度范围内，6种草本和灌木组合根系均未表现出增强根-土复合体内摩擦角的作用。初步分析产生该现象的主要原因是由于试验区边坡地表以下0～30icm深度范围内，草本和灌木组合根系含根量相对较大，使得根系间的土体体积相对减少，加之豆科草本紫花苜蓿和灌木柠条锦鸡儿、霸王的主根在该深度范围内具有一定的抗弯刚度和抗弯强度，故在直剪试验过程中，这些主根能承受一定的压应力，从而使复合体内土体所承受的压应力降低，故在直剪试验过程中，复合体内土体密实度增加程度相应地降低，从而未体现出对边坡土体内摩擦角的增强作用。而在地表以下30～50icm深度范围内，由于草本和灌木组合根系分布相对较低，故亦未对土体内摩擦角产生影响。

值得一提的是，肖宏彬等(2014)的研究结果表明，由灌木小叶女贞和草本香根草根系组成的根-土复合体试样抗剪强度指标受上述两种植物根系比例的影响。本试验中，尽管分析了不同组合草本与灌木植物质量比随土体深度的分布规律，但因原状根-土复合体试样含根量存在一定程度的复杂性和随机性，且不同层位复合体含水率和密度存在差异性，故本试验未能得出根-土复合体抗剪强度指标与草本与灌木植物质量比之间存在显著性关系的结论。在后续的研究中，有待进一步开展不同草本与灌木植物质量比条件下的根-土复合体直剪或三轴试验，以分析不同草本和灌木植物根系比例对根-土复合体抗剪强度指标的影响规律和作用机理。