1.不同含根量对土体抗剪强度的影响分析
土体含水量为19.4%时的直剪试验数据见表 10-13，结果分析见图 10-22～图10-25。
表10-13 含根量变化与对应抗剪强度
图10-22 黏聚力与草根含量的关系
图10-23 不同含根量在相同法向应力下的剪应力
图10-24 不同含根量对应的内摩擦角
图10-25 相同含根量在不同法向应力下的剪应力
根据以上实验数据可知：
1）从图10-23和图10-25可以看出：在相同法向应力作用下，土体的剪应力随着含根量的增加先增加后减小，并且存在着峰值，即临界含根量。由图10-23和图10-25中可以看出该种土体临界含根量为0.6g/60cm3左右。这是因为当含根量较小时，根土充分接触并发挥摩擦的作用，同时根系的深入形成根土复合体，使根的抗剪能力加入土体的抗剪能力中，约束了土体在横向和轴向的变形，并且抗剪强度随着含根量的增大而增大，直到达到一个峰值，此峰值即为土体的临界含根量。并且图10-22曲线右端略微呈上升趋势，同时曲线在纵轴的截距也不断增大，这说明含根量的增加，土体的C值有着不同程度的提高。
2）从图10-22和图10-24可以看出：当含根量的变化0.0g/60cm3～0.6g/60cm3～1.0g/60cm3的过程中，C值的变化为2.7kPa～47.6kPa-30.0kPa，明显的现增加后减小，并且含根系土体的黏聚力均大于无根系土体的黏聚力；φ值得变化为：33.09°～25.95°～27.94°，基本上保持不变，维持在30.0°左右。
综上所述，在少量根系情况下，根系的深入形成根土复合体，则根土之间的接触面积也随之增大，根土间的摩擦阻力增大，从而抗剪强的增大；但当土中根系过多，它们相互交错不能保证每根草根与土体充分接触，不能充分发挥每根草根的加筋作用。因此横向约束变形能力不但不能增强，反而因根系间的相互错动而使C和φ值减弱，导致抗剪强度反而降低。
2.土体含水量对根土复合体抗剪强度的影响
根据前一实验结果，选取临界含根量，以最优含水量19.4%为中心，3%左右为间距，对应取五组不同含水量试样进行实验。分别测取四个试样的含水量，取其平均值作为该组试样的含水量，结果分析见图10-26～图10-29，表10-14。
图10-26 不同含水量在相同法向应力下的剪应力
图10-27 相同含水量在不同法向应力下的剪应力
图10-28 含根量0.6g/60cm3在不同含水量下的黏聚力
图10-29 含根量0.6g/60cm3在不同含水量下的内摩擦角
表10-14 含水量变化与对应抗剪强度
根据以上实验数据可知：
从图10-26～图10-29可以看出：随着土体含水量的增加，根土复合体的剪应力及其黏聚力先增加后减小，变化明显；内摩擦角变化不明显，维持在30.0°左右，并且随着土体含水量的增加呈下降趋势。根土复合体的抗剪强度总体在19.4%附近。这是因为当土体含水量小于或大于最有最优含水量时，在同一击实25次条件下，随着含水量接近最优含水量，土中的孔隙率变小，密实度增大，从而增大了土颗粒间的镶嵌能力，增强了土体的抗变形能力；同时，也增大了根土间的接触表面积，是根土充分接触，从而使根土复合体的C和φ值增大，抗剪强度增加。因此在进行路堤植物边坡工程防护压实时，应尽量在土体的最优含水量附近进行，以提高边坡的稳定性。
3.土体中柽柳根系不同径级对根土复合体抗剪强度的影响
根据上述试验设计选取柽柳根系直径0.8mm、1.2mm、1.5mm、2.4mm、3.5mm、4.0mm和5.0mm来作为变化，控制含水量为19.4%来研究柽柳根系径级的变化对复合体抗剪强度的，见图10-30～图10-40，表10-15。
图10-30 不同竖向应力下不同根系径级的抗剪强度曲线
图10-31 根系径级与扰动土的黏聚力的关系曲线
图10-32 根系径级与扰动土的内摩擦角根系曲线
图10-33 不同根系径级下扰动土抗剪强度关系曲线
表10-15 柽柳根系不同径级对根土复合体抗剪强度的影响
从以上抗剪强度关系曲线可以看出：
1）从图10-30～图10-33可以看出，在相同法向应力下，根系的加入总体上提高了土体的抗剪强度，而且随着竖向压力的增大，抗剪强度提高的幅度更大。一般来说，土壤根系固土包括两方面，一是根系本身的固土能力；二是根系与土壤形成复合有机整体方面的性质。根系将周围细土粒凝聚在一起，同时根系又被其周围的土颗粒层层包住，而被锚固在土壤中，产生显著的加筋作用，增加了土壤的黏聚力，提高了土体的抗剪强度。同时，从有根扰动土不同竖向荷载下的抗剪强度曲线中也可看出，根系径级越大，复合体的抗剪强度越高。当根系径级超过某一极限时，就会对土体的性能产生负面作用，除了会严重降低图的抗剪强度及其他工程性质外，还会影响根系自身的发育和生长。
2）当土壤的体积、密度和含水率一定时，对比柽柳根系不同径级存在条件下，对土体抗剪强度的影响，根系径级黏聚力C和内摩擦角φ的关系曲线见图10-31和图10-32，可以看出，在一定程度上，随着根系径级的增大，复合体的黏聚力C值越大，二者成正相关。根系径级为3.5mm时，C值最大，当根系径级大于3.5mm时，C值逐渐减小。分析其原因，当根系径级逐渐增大后，根土间的结合变弱，使得根土复合体抗剪强度逐渐下降，当根系径级增大到一定程度时，根系本身的抵抗剪切变形能力增大较为显著，从而抵消了由于根系径级增大而使土体抗剪强度降低的部分，总体上根土复合体的抗剪性能呈现增加趋势。
3）植物在一个生长期内，随着根系的生长，根径不断增加，表现在力学性能上就是抗剪强度不断加大。然而，对于根-土界面的综合内摩擦角，随着根系直径的增加有降低的趋势，或是基本不变。分析其原因可能是根系在呼吸过程中需要养分和水分，使根系周围形成了一个湿润的微环境，周围的孔隙使根系与土体的接触面积减小，根系周围的水又起到了润滑剂的作用，使根系与土的接触面趋向于软弱滑动面，导致复合体的综合内摩擦角较素土有不同程度的减小。
4）对比根系径级相对应的质量和根系质量的变化可知，黏聚力C值的变化和内摩擦角φ的变化基本相符，说明存在最优含根量，即在最优含根量以下时，根系质量与抗剪强度呈正相关关系；而超过最优含根量时，根系质量与抗剪强度呈负相关关系。