近日，水保学院李珺副教授团队在根土复合体动力特性研究方面取得新进展。相关成果以“Enhancing soil deformation resistance in root-reinforced soils: quantitative analysis of root distribution patterns under cyclic traffic loading”为题，发表于国际岩土工程领域权威期刊Acta Geotechnica。
我国大规模开展生态护坡工程建设，阐明根系分布对土体动力响应与变形特性的影响机制，对于提升边坡稳定性与生态防护效果具有重要意义。然而，传统研究多侧重静力加固作用，对循环荷载作用下根土复合体的动力响应关注不足。
针对上述问题，李珺副教授团队基于动三轴试验，提出了定量表征根系空间分布的方法，系统分析了不同根系构型下土体动力响应、抗变形能力及孔隙水压力演化特征，并构建了动力本构模型与累积变形模型。
研究发现，根系的引入可显著增强土体的抗液化能力和变形稳定性，其加固效果与根系空间分布密切相关。不同方向根系之间的协同作用能够有效提升土体整体刚度与结构稳定性，抑制循环荷载作用下的应变发展与累积变形。同时，根系分布对动力弹性模量及阻尼特性具有显著调控作用。通过引入新参数对经典模型进行修正，提升了模型对根土复合体非线性动力行为的描述能力。该研究从定量角度揭示了根系空间结构对土体动力性能的调控机制，是对传统土体动力理论的重要补充，可为边坡稳定性分析提供理论支撑，并为优化生态护坡工程植被配置提供科学依据。
水保学院2025届硕士毕业生吕淑敏为第一作者，李珺副教授为通讯作者，冀晓东教授、吕立群副教授共同参与了相关研究。研究工作得到了国家自然科学基金（32271962）的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1007/s11440-026-02978-8