植物根系对边坡土体具有加固作用,能有效提高边坡稳定性,研究植物根系的力学特性及其对边坡加固的作用具有重要的理论和应用价值。本研究基于植物学、土力学及岩土工程力学的原理及方法,测试分析了刺槐根系的力学特性及其与土体之间的摩擦力,采用大型直接剪切仪测试了不同生长年限原状根-土复合体的抗剪强度,应用岩土工程数值计算软件分析了刺槐根系对黄土边坡的加固作用。取得的主要研究成果如下:（1）刺槐根系的抗拉特性指标随根系直径的变化效应显著,抗拉力指标随根系直径的增大而增大,纵向极限延伸率、抗拉强度以及弹性模量指数随根系直径的增大而减小,根系直径在0.8-14.5mm范围内,抗拉力范围为36～3867N;纵向极限延伸率数值范围为10.6%～29.3%;抗拉强度范围为17.54-89.57MPa;弹性模量数值为147.27～343.18MPa。（2）通过摩擦特性试验可得,根-土界面摩擦特性随根系直径、黄土土壤干密度和土壤含水率的改变,呈现不同规律的变化。根-土间摩擦阻力大小同刺槐根系直径、黄土土壤干密度、黄土土壤含水率均具有较强相关性,摩擦力随各指标数值变化而具有不同的规律性变化;而根-土界面摩擦系数只同黄土土壤干密度以及黄土土壤含水率有较强相关性,与根系直径相关性关系不明显,摩擦系数数值随干密度增大而增加,而在土壤含水率增大过程中,摩擦系数呈现先增大后减小的趋势。（3）刺槐根系对表层土体具有较好的加筋锚固作用,相同垂直荷载作用下,所含根系生长年限越大的根系,抗剪强度越高,不含根土体在50k Pa、100k Pa、150k Pa法向应力作用下抗剪强度分别为49.48 k Pa、67.54k Pa、89.92 k Pa,而根土复合体抗剪强度范围分别为66.25-117.02k Pa、89.49-142.83k Pa和110.57-172.09k Pa,呈现线性增长的规律。植物根系主要通过对根土复合体黏聚力的增强作用来影响抗剪强度,7a生刺槐土体的黏聚力指数比不含根土体粘聚力提升211.53%,而对于内摩擦角的影响程度较小,7a生刺槐土体的内摩擦角指数仅比不含根土体内摩擦角提升31.14%。故根系生长年限增加,黏聚力增加效果明显,而内摩擦角指数的大小基本不变。（4）使用FLAC3D软件强度折减法对含不同年限刺槐根系的黄土边坡稳定性进行数值模拟,认为刺槐根系对黄土边坡的稳定性有一定影响,边坡比分别为1:1,1:0.5的黄土边坡,在经由刺槐根系固结作用后,安全系数分别由2.59、2.12提升至2.78、2.31,提升幅度为7.34%、8.96%。加固范围主要为浅层边坡土体。而安全系数越低的黄土边坡,边坡坡脚处剪应变力就越大,越易发生滑动破坏,工程实际中,应在黄土边坡坡脚处注意进行整体加固。