随着人们生态保护意识和我国生态文明建设力度的不断增强,植被护坡在能有效进行边坡防护的同时还能起到恢复生态、保护环境的作用。本文以海南地区红黏土及水土保持先锋树种银合欢树为研究对象,对海南地区红黏土、银合欢根系的物理力学性能及银合欢根系对土体抗剪强度的增强作用进行了一系列的试验研究。为更好的模拟根土复合体在实际中的受力情况,课题组自行研制了适用于根土复合体的大型单剪仪,以含水率、根径、根数及根系相对位置为变量探索不同条件下根系对土体抗剪切能力的增强作用,得到以下结论:利用大型单剪仪与室内小型直剪仪对不同含水率的海南红黏土进行试验得出:红黏土的抗剪强度随含水率增加而降低,单剪抗剪强度较直剪低4%-6%,且应力应变曲线均为应变硬化型,单剪线型趋近折线型,直剪线型趋近双曲线型。含水率与红黏土的抗剪强度指标负相关,二者的关系均能用二次函数进行拟合。红黏土的单剪内摩擦角较直剪低25%左右,粘聚力值差值在6%以下。单剪试验中红黏土的剪切破坏带随含水率变化而变化,也是造成红黏土单剪与直剪差异性的原因所在。利用大型单剪仪对不同根径、根数及根系相对位置的银合欢根系根土复合体进行试验得出:根系的加入能够有效的提高根土复合体的抗剪强度,且随根数、根径的增加,根土复合体抗剪能力也随之提升,这说明在一定范围内,根系数量、根径的增加能够提升边坡的抗滑能力,提升边坡的稳定性。随含水率的升高,根土复合体的抗剪切能力下降,这与素土的变化规律一致,但根系对土体抗剪强度的提升幅度并没有显著下降,说明根系在土体含水率发生变化时也能起到一定的阻滑效果。根系位置的变化对根土复合体抗剪能力产生一定影响,其中垂直根系对土体粘聚力的增幅大于对角根系大于平行根系,但三者的差距并不显著。利用根截面积比RAR及Waldron模型对银合欢根系根土复合体抗剪强度及抗剪强度参数进行分析验证得出:在根面积比相差不大时,15mm三根的阻滑效果优于25mm单根,这是由于根系对土体的增强作用主要来自根土间的相互摩擦力,根土的接触面积越大,其产生的摩擦力也越大,所能提供的阻滑力也越大。Waldron模型计算得到的根系增加的抗剪强度ΔS均大于文中线性拟合得到的粘聚力增量Δc,原因可能在于在剪切过程中由于根系的加入令根土间出现裂隙,使得根土复合体的内摩擦角产生微小变化,导致两者出现偏差,但差值在20%以内,这也说明了Waldron模型虽忽略了根土复合体内摩擦角的微小变化,但对评价根系固坡能力有着积极意义。且Waldron模型计算根系对根土复合体抗剪强度增量时得到的计算值较实际偏高,高估了根系对边坡的加固作用,因此在计算根系加固作用时,常数的取值需适当减小以提升植被护坡的安全系数。