花岗岩残积土广泛分布于我国的东南部地区,是一种典型的特殊土,具有遇水软化的特性。非饱和状态下的花岗岩残积土具有较高的抗剪强度,但随着饱和度的升高,其抗剪强度会急剧降低。由于对花岗岩残积土的遇水软化特性缺乏全面的了解,导致工程安全问题时有发生。因此,深入研究花岗岩残积土的非饱和强度具有重要的意义。本文以深圳地区某基坑的花岗岩残积土为研究对象,测定了重塑花岗岩残积土的土水特征曲线,对不同饱和度的重塑花岗岩残积土进行了不固结不排水和固结不排水三轴剪切试验,获得了重塑花岗岩残积土的强度随饱和度升高而衰减的规律。结合土水特征曲线,得到了强度与基质吸力的关系。在此基础上,建立了花岗岩残积土的离散元模型,开展了一系列三轴固结不排水试验的数值模拟,结合室内试验结果,标定了离散元模型的细观参数,研究了饱和度与主要细观参数(颗粒的摩擦系数、粘结强度)之间的关系以及细观参数对宏观抗剪强度指标的影响,探讨了花岗岩残积土的遇水软化机理。研究主要得到了以下认识:(1)本文研究的花岗岩残积土风化程度很高,土样的主要矿物成分为高岭石和石英,粗颗粒的含量较多,塑性指数较高。较高的粗颗粒含量,造成土体内部分布有较多的大孔隙,导致土样具有较小的进气值和残余含水率。(2)三轴试验结果显示,饱和度的升高会造成花岗岩残积土粘聚力和内摩擦角的减小。不固结不排水试验中,当饱和度从40%增加到100%时,粘聚力减小了56.4%,内摩擦角减小了90.2%;固结不排水试验中,当饱和度从40%增加到100%时,粘聚力降低了77.4%,内摩擦角只减小了27.9%。结合测定的土水特征曲线可知,基质吸力可以明显提高土体的强度。但是随着饱和度的降低,基质吸力对土体强度增长的贡献逐渐减小。(3)通过经参数标定的离散元模型能够获得与物理试验比较吻合的结果,说明该模型具有一定的合理性,可用于初步探索非饱和花岗岩残积土破坏的细观机理。基于上述模型,开展了一系列花岗岩残积土固结不排水试验的离散元模拟,结果表明:饱和度的升高会显著地削弱土颗粒间的联结,也会一定程度上弱化颗粒间的摩擦作用,从而导致土体粘聚力明显降低,伴随内摩擦角的减小。