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膨胀土在我国的分布范围很广,已在26个省区的工程建设中遇到了膨胀土问题。膨胀土作为一种气候敏感性特殊土,具有膨胀性、裂隙性、强度衰减性等特点,在季节性干湿气候循环影响下,土体周期性的膨胀和收缩易发生变形和破坏。干湿循环作用下膨胀土体力学特性的影响研究,有助于指导膨胀土地区的工程建设。本文通过土工试验、理论分析、数值模拟对河北某地区膨胀土展开较为深入的研究,研究过程与成果阐述如下:(1)基于膨胀土体蒸发试样用于探讨膨胀土的蒸发特征,分析了不同日照时间下土体的温度场和含水率在不同深度的分布变化;用相同时间的升温和降温形成的温度差解释了土体储存热量的原因;拟合了在不同日照时间和不同深度土体的温度关系式。基于不同干湿循环次数下膨胀土的膨胀时程曲线,采用Knothe时间函数膨胀模型和多元回归膨胀模型分析了干湿循环次数和膨胀时间对于膨胀率的变化,利用残差平方和与相关系数来评价拟合程度,基于Knothe时间函数为准则的拟合效果更好。(2)通过不同干湿循环次数和不同围压作用下膨胀土的抗剪强度特性研究,干湿循环下膨胀土的破坏应力在减小,低、高围压段中强度指标差别大,低围压下的黏聚力降幅比高围压段的大,低围压下的内摩擦角大于高围压下的内摩擦角。此外,从加工硬化曲线的割线模量和割线模量参数考虑,拟合了两种考虑干湿次数的应力应变曲线关系式。关于膨胀土动力特性上,研究了围压、不同动应力幅值、干湿次数对其的影响,干湿循环次数增多和增大动应力幅值,都会导致累积塑性应变增大;动应力幅值与土体的弹性变形呈线性相关,相同动应力幅值加载下,土体的弹性变形随着干湿循环次数的增多不断变大。(3)使用FLAC3D建立不同坡比和支护形式的膨胀土边坡数值模型,分析了干湿下强度降低对于膨胀土边坡的影响规律,干湿循环导致强度衰减致使边坡安全系数折减超过40%;探讨了干湿之后不同坡比和支护形式对边坡稳定性的提高效果,锚杆格构梁加固膨胀土边坡效果良好,坡比1:0.75下锚杆格构梁加固率在基于自然土坡状态下安全系数上提高了21.6%,而在坡比1:1.5下安全系数却只提高了5.73%,随着坡度的变缓,加固的效果在减弱。基于以上结论,对膨胀土地区的工程建设有一定的指导价值。