泥化夹层是岩体中常见的软弱夹层之一,是控制岩体稳定性的主要软弱面,历来是岩体工程研究的重点。其中次生泥化夹层多存在于浅层地表,同时受到地质构造运动和环境作用等多重影响,极易造成滑坡等灾害,尤其在汛期干湿循环的恶劣环境下,边坡稳定性问题更为突出。因此,研究次生型泥化夹层在干湿循环作用下的损伤劣化性质,对岩土体灾害防治和边坡稳定性评价有很大的意义。在四川盆地地区,尤其川中丘陵和龙泉山脉区域,次生泥化夹层大量存在。本文以川东盆地中的江油碳酸岩黏土泥化夹层、简阳龙泉山脉红层泥岩泥化夹层、巴中南江泥质粉砂岩泥化夹层三种典型次生泥化夹层为研究对象,通过物相分析、宏细观干湿循环试验,研究了夹层的宏细观损伤演化特征,并探讨了宏细观损伤之间的关系。主要研究内容和成果如下:(1)利用X射线衍射试验方法分析了三种次生型泥化夹层的物质组成,对比了干湿循环前后的泥化夹层衍射图谱,发现干湿循环过程中存在一定的水化作用,但影响程度很小,水化作用主要是夹层中的长石、黏土矿物等能与水产生化学反应的物质造成,表现为水的溶解和离子交换作用,从而影响了部分黏聚力。(2)利用宏观干湿循环试验与相机拍摄的方法,获得三种泥化夹层的宏观损伤演化过程。采用课题组基于Matlab开发的图像软件处理了原始照片,对宏观损伤面积占比、裂隙总长、平均裂隙宽度等损伤特征进行了提取量化,并探讨宏观损伤的演化规律,发现不同次生泥化夹层的宏观损伤演化有所差异,干湿循环过程中损伤萌生、损伤愈合、损伤发展共存。(3)设计了一种适用于电镜扫描区域标定的样品嵌套装置和观测方法,观测效果较好,一定程度解决了岩土体微观对比研究难以控制同一区域的问题。利用微细观干湿循环试验与扫描电镜的观测,获得三种泥化夹层的微细观损伤演化过程。微细观损伤表现为孔隙的变化,采用PCAS软件对表征孔隙数量、孔隙尺寸、孔隙形状以及孔隙排列的损伤特征参数进行量化,发现了孔隙损伤的演化规律,从而证明了干湿循环主要影响黏聚力而对内摩擦角无明显影响。(4)结合量化的数据探讨了宏细观代表性损伤特征参数之间及其与黏聚力的关系。获得了宏观损伤面积、裂隙总长与微细观孔隙数量、孔隙尺寸、分形维数的影响关系,及其对黏聚力的影响关系。同时发现,损伤和黏聚力对短期干湿循环作用更为敏感,随着循环次数的增加都表现出变化速率放缓并稳定的趋势。最终揭示了微细观孔隙定向贯通形成宏观裂隙并逐渐沿薄弱方向开展至损伤稳定的损伤机理。对未来泥化夹层水作用损伤研究的重点给出了参考。