开封城墙是中国现存的最完整的古城墙之一,国家级文物保护单位,具有重要的人文、历史、旅游价值。但是,历经岁月发展,城墙的工程安全与稳定急需进行系统的研究和分析。对开封古城墙的病害现状进行调研,实地考察发现城墙墙体出现局部塌落、开裂、风化、盐析、酥粉、剥落、凹进、不均匀沉降等病害现象。同时发现城墙墙体及坡体存在多种植物群落,就坡体而言植物根系能起到较好的固土护坡作用,但就墙体而言植物根系的生长会加快病害的发展,影响城墙整体稳定性。目前,对古城墙的研究,大多集中于古城墙的修复、发展及文化价值等方面。植物根系的研究,则多集中于根土复合体的受力模型、强度理论、复合材料等方面。而关于植物根系对古城墙的影响研究目前较为鲜有,因此需对其进行进一步深入研究。本文以开封古城墙为研究对象,综合运用理论分析、土体试验等方法进行以下内容的研究:(1)通过颗粒筛分试验、固结试验、界限含水率试验,获得城墙坡面土的基本物理参数。通过冻融循环试验和直剪试验获得城墙坡面土的力学性能参数。(2)采集城墙典型植物样本并种植应季植物,将植物根系处理干净后制备根土复合体试件。通过力学试验,对比分析植物根系对城墙坡面土的作用影响。(3)已知城墙土主要成分应为三七土,而城墙砖缝土成分尚未可知,拾取少量砖缝开裂处土体,对其进行XRD表征试验,对比峰值图谱,判定土体成分。(4)人工配制城墙土,测量生石灰粉性能参数,按照体积比称取生石灰粉与城墙坡面粉质黏土,搅拌均匀并加入糯米浆液进行拌和,制备三七土根土复合体试件,对其进行冻融循环试验和直剪试验,数据分析,研究植物根系对人工配制城墙土的作用影响。