黄晓乐 周正军 许文年

（1.中国葛洲坝集团股份有限公司 勘测设计院，湖北 宜昌 443002；2.三峡大学 三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北 宜昌 443002）

植被护坡作为一种边坡防护措施，已受到越来越多工程界和学术界人士的关注.国内外学者通过建立根系固土力学模型、根系抗拉拔及根－土复合体剪切实验、边坡稳定性分析等研究了根系的固土机理，取得了一些成果［1－4］.研究表明，植物根系可以明显提高土体的抗剪强度［5］.作为根－土复合体抗剪强度增强的主要贡献者，植物根系的形态和结构分布特征与土壤抗剪强度增幅之间必然存在一定的联系.本文通过在植被混凝土基材上种植狗牙根和紫花苜蓿2种草本植物，分不同时期、不同土层进行土壤剪切实验并分析根系的分布特征，探讨根系分形特征与根－土复合体抗剪强度增幅的关系.

1 分形与分形维数

分形（fractal）概念是法国数学家 Mandelbrot B B于20世纪70年代中期提出的.分形是指没有特征长度，但具有一定意义的自相似图形和结构的总称.分形的度量指标为分形维数，通过分维数可以度量和刻画研究对象的几何复杂程度和充斥空间的能力，对不规则但又具有自相似的几何形体复杂性进行比较［6－7］.

2 试验方案

2.1 试验样地

试验土样来源于湖北省三峡大学翠屏山上：将取回的土样风干并过2mm筛，再按照植被混凝土基材［9］配比加入一定的水泥、有机质和添加剂，搅拌均匀后分层平铺在地面上，每铺一层土……