碳酸盐岩风化形成的红黏土在贵州省广泛分布,红黏土具有高含水量、高孔隙比、高界限含水率等较差的物理性质,但同时具有较好的力学特性。红黏土作为一种特殊土,在贵州工程建设中常常涉及到,本文以贵阳市清镇市红枫湖周边红黏土为研究对象,通过室内土工试验、收缩试验、无侧限抗压强度试验以及系列微观试验,探讨了贵阳红黏土收缩特性对其土体结构性的影响,具有一定的理论与实践意义。本文所进行的主要研究内容如下:(1)通过对所取土样进行含水率试验、比重试验、密度试验、界限含水率试验、击实试验、固结试验、胀缩性试验,测定研究区红黏土物理力学指标以及线缩率、收缩系数、体缩率等收缩指标。根据试验结果,分析贵阳红黏土失水收缩过程,详细探讨了贵阳红黏土物理力学指标异常的原因。(2)对不同初始状态贵阳红黏土进行收缩试验,基于收缩曲线,得到初始状态对红黏土收缩特性的影响规律;土体收缩经历正常收缩阶段、残余收缩阶段和零收缩阶段,分析各收缩阶段土结构性的改变,明确红黏土收缩的收缩机理;通过引入收缩几何因子r_s来评价贵阳红黏土收缩过程中出现的各向异性现象,明确初始含水率和干密度对红黏土收缩异性的影响规律;结合土体不同的初始状态对G&C模型进行改进,得到改进后模型可较为完整的反映出不同初始状态下红黏土收缩过程中孔隙比变化。(3)通过开展无侧限抗压强度试验,研究了贵阳红黏土原状、重塑样及收缩稳定后土样的宏观力学特性,对比了不同初始状态下试样的应力应变曲线及破坏形态,分析含水率、干密度对无侧限抗压强度的影响规律。基于综合结构势的思想,通过扰动和收缩两种方式使土体结构性产生变化,提出可反映土体结构性的收缩结构参数Q_S,Q_S与土体综合结构状态、收缩指标均呈二次多项式函数关系,可通过收缩结构参数对任意初始状态红黏土的收缩指标进行求解。(4)为了研究贵阳红黏土的微观结构特征,对试样进行一系列微观试验。通过X射线衍射试验,分析红黏土中物质组成,与一般黏性土相比,试验土样中蒙脱石含量较高,表现出较强的胀缩特性。用扫描电镜对试样的微观结构形貌进行分析,给出了贵阳红黏土颗粒和孔隙的接触联结特征,主要为絮凝状结构和蜂窝状结构,构成颗粒或集聚体间孔隙和颗粒内孔隙。以压汞试验为基础,给出红黏土收缩过程中孔隙特征的变化,红黏土收缩主要发生在中大孔隙,该部分孔隙中水分消散,导致粒间或集聚体间距减小,宏观表现为土体体积减小,微孔和小孔几乎不收缩。(5)考虑贵阳红黏土的收缩特性,对研究区房屋墙体裂缝进行调研分析,得到墙体开裂是因红黏土收缩引起的房屋不均沉降所造成的,并为减少类似现象发生提出建议。本文通过室内试验、微观试验及工程应用,阐述了不同初始状态红黏土收缩过程中物理性质、土体结构和力学参数的演变规律,从本质上揭示了贵阳高液性红黏土的失水收缩特性及带来的危害,可为防止类似暴露在外的建筑地基、红黏土路堤等工程发生不均匀沉降问题提供一定参考。