四川盆地是我国红层分布最广泛的区域。该地区红层泥岩具有强度低、易风化、遇水易崩解和软化等特点,是造成工程滑坡、路基变形、地基失稳等工程地质问题的主要原因。论文依托渝昆高速铁路工程建设项目,以取自川南地区的中风化红层泥岩为研究对象,采用资料调研、室内试验和理论分析等方法,获取了所取红层泥岩的化学成分、矿物成分及基本物理性质;开展红层泥岩在侧限条件下的浸水崩解试验、自由浸水崩解试验和耐崩解性试验,对比分析了红层泥岩在不同条件下的崩解变化规律,确立了评价崩解程度的有效指标;通过点荷载强度试验,分析了红层泥岩强度特性,并探讨了含水状态、层理状态和破坏断面粗糙度等因素对强度的影响;借鉴载荷试验思路,利用土工压缩试验仪,设计红层泥岩室内变形试验方法,掌握了红层泥岩的变形特性,并分析了含水状态、结构面状态对试样变形的影响。主要结论如下:(1)通过侧限条件下红层泥岩浸水崩解试验发现,红层泥岩崩解受层理控制,裂纹较易产生于层理处并沿层理面发育。不同组别试样浸水后变化情况各异,平行组因表面少量泥岩约束较弱,发生剥离,但试样内部完好。垂直组周围侧限对层理形成较强约束,阻止裂隙沿层理面扩展。斜交组试样因表层泥岩脱落后内部约束变弱,因此受崩解作用影响较大。(2)红层泥岩自由浸水崩解过程可分为快速崩解、慢速崩解和长期崩解三个阶段。快速崩解阶段由于试样含水状态迅速改变,主要发生表面剥落;慢速崩解阶段是由于微弱的膨胀导致试样内部应力分布不均匀,孔裂隙扩容发育,主要表现为整体破碎;长期崩解阶段水岩反应速率减慢,崩解趋于稳定。(3)红层泥岩耐崩解性试验结果表明,采用长宽比评价红层泥岩的崩解程度效果较好。工程中可通过现场红层泥岩形态特征指数与室内试验结果进行对比,分析红层泥岩崩解程度,防止因崩解给工程建设带来危害。(4)通过红层泥岩点荷载强度试验发现,采用三维面积法计算点荷载强度指数物理意义更加清晰,可以避免因试样形状、尺寸以及断面粗糙度对试验结果的影响。利用F检验和t检验对点荷载强度不同计算方法的随机误差和系统误差进行比较,结果表明:相较于等效面积法和加荷间距法,三维面积法随机误差与系统误差更小,可靠性更高。(5)通过红层泥岩变形试验发现:垂直组弹性模量为平行组的1.45倍,各向异性明显。在浸水两天后变形增大明显,变形模量降幅超过35%。浸水15天后试样的变形模量进一步下降,降幅达50%,在浸水30天水后变形模量趋于稳定。