膨胀土吸水膨胀、失水收缩的性质导致了膨胀土在这两个不同时期形成了大量的裂隙,裂隙导致了两个后果。其一,土体的完整性难以得到保证,另一方面也可能会让雨水渗入,令土体的胀缩有所扩大,水分在经由裂隙通道直接的进入到整个土体的内部,使土体孔隙中的水压力增加而使得基质吸力有所降低,土体在这种情况下抗剪强度下降,进而直接引发了边坡失稳。植被防护作为膨胀土边坡防护的一个重要措施,不单单能够令土壤的水分和温度处于稳定状态,甚至还能够减少膨胀土干缩湿胀,提高土体抗剪强度增加边坡抗滑阻力,起到固土防滑的作用;同时地表的植物上部茎叶可起到护坡作用,有效减缓坡面冲刷防止降雨入渗,提高膨胀土边坡稳定性。本文主要探究植物根系的分布方式和根系直径对膨胀土干缩裂隙的影响,对不同根系的排列方式与直径进行膨胀土开裂试验,为了便于控制根系的长度和直径,采用模拟根系代替植物根系进行开裂试验,再结合数字图像处理技术处理裂隙图形,对膨胀土裂隙发育中的相关特征予以定量的分析,其取得的结论是:(1)通过不同直径的模拟植物根系加筋膨胀土的开裂试验,试验结果表明:加筋膨胀土抗开裂效果并不随根系直径的增加越来越好,而是先增加后下降。直径2mm的表面裂隙率增长最小,抗开裂效果最好。直径3mm和4mm的裂隙率前期小于1mm,但在后期快速增长超过了直径1mm组的试样。(2)通过不同排列方式的模拟植物根系加筋膨胀土的开裂试验,四种不同排列方式的模拟根系抗开裂效果混合>水平>倾斜>竖直。为了更好的模拟根系生长的方向,进行模拟根系的双向布置,试验结果表明:水平相交和混合相交排列表现出良好的抗开裂性能,倾斜相交排列开裂最严重的,抗开裂性表现为混合相交、水平相交>素土>倾斜相交。(3)通过理论分析探讨了模拟根系加筋膨胀土的机理,研究表明:对于模拟根系加筋膨胀土,土体失水收缩时,绳土界面会产生摩擦力Δσt,根据非饱和土的弹性本构关系,推导出模拟根系加筋膨胀土初始开裂的判断公式,定量说明了模拟根系的加筋作用使得膨胀土开裂的临界基质吸力增大,土体开裂难度增加,开裂深度也大大减小。