膨胀土由于含有许多亲水性矿物质,且具有明显的吸湿膨胀和失水收缩的土体性质,所以每年在世界范围内常会因其糟糕的工程性质产生工程灾害。由于大气环境是时常变化的,膨胀土敏感的胀缩性会因周围环境的干湿变化而发生干缩湿胀,这种反复的干缩湿胀会引起膨胀土的强度变化并伴随着裂隙的产生。研究膨胀土的工程性质并对其进行改良处治,以降低其危害性,提高工程稳定性。本文利用黄泛区粉砂土对膨胀土进行改良处治,以30%的粉砂土掺量改良膨胀土为实验对象,通过室内试验,研究其在干湿循环作用下的强度变化,并对干湿循环过程中的裂隙发育特征进行研究分析。实验结果表明:(1)分别以11%、13%、15%和17%为控制点控制含水率,对改良膨胀土在干湿循环过程中达到控制含水率时的试样养护后进行直剪试验,得出其抗剪强度与循环次数呈线性关系,并且随循环次数的增加不断降低;粘聚力随循环次数的增加呈先快速下降后缓慢下降并趋于稳定的发展趋势,在经历前三次循环时,下降速率非常快,随着循环次数的继续增加,在经历第四、五次循环时下降速率变得缓慢且趋于稳定;内摩擦角随循环次数的增加在10°～30°的范围内浮动,受干湿循环的影响不太明显。(2)通过研究表观裂隙的发育,可以看出在经历第一次循环时,在土样的边缘处出现轻微的裂隙,在进行第二、三次循环时,裂隙开始逐渐向中间发展并逐渐形成裂隙网络,在进行四、五次循环时裂隙网络逐渐成形且没有太明显的新增裂隙,说明此时裂隙的发展已基本趋于稳定;利用Matlab、Photoshop软件对表观裂隙进行定量化分析,研究表观裂隙的裂隙率和分形维数发现,裂隙率和分形维数的数值随干湿循环次数的增加也不断增加,但裂隙率在经历第三次循环后开始增长的缓慢,到第四次循环后裂隙率只增加了0.75%左右,说明此时的裂隙发育已开始趋于稳定,分形维数在经历第二次循环后增长也变得缓慢,第三次循环只比第二次循环后增加了0.1左右,说明此时的主要裂隙已经形成,之后开始向四周发育。(3)利用环境电子扫描技术对经历干湿循环效应的改良膨胀土内部微观结构拍照,研究其微观裂隙的特征变化,发现微观裂隙在经历第一次循环后有轻微的裂隙出现,在进行二、三次循环时,微观裂隙开始逐渐发育,裂隙周围的粘聚体开始出现松动,并伴随有黏土粒的散落,内部结构遭受破坏,在经历四、五次循环时,裂隙开始发育成形,未产生明显的裂隙,基本趋于稳定。