网纹红土是广泛分布于安徽南部地区的一种典型非饱和红土。国内外至今对其研究主要集中在形成年代、粒度分布和形成原因,对其非饱和力学性能和微结构特征的研究则很少,尚处在探索阶段。然而,网纹红土非饱和特性对合理指导重要工程的设计与施工及确保安全运行,具有重要的理论意义和工程应用价值。论文首先现场踏勘了宣城陈山网纹红土剖面的基本特征,室内分析了相应的基本物理力学特性,并应用GDS标准应力路径非饱和试验系统,研究了土水特征曲线和非饱和强度特征,且数值反演了土水特征曲线。同时开展了原状和剪切破坏土体的扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)试验,进而应用数字图像处理技术(DIP)定量分析了微结构特征,以及初步探讨了网纹红土微结构特征与宏观力学性能间的内在机理。研究得出了如下主要结论：(1)基本室内试验得出试验用土的液限、塑限、最优含水量和塑性指数分别为48.5%、28.2%、17.9%和20.0；无侧限抗压强度峰值均值约为4.65MPa。(2)土水特征试验得到了网纹红土的swcc具有明显的滞后特征,进气值约为200kPa。数值分析表明基于Fredlund模型模拟结果与实测值吻合效果较VanGenuchten和Gardner模型好。(3)三轴非饱和强度试验研究表明,网状红土剪切破坏呈现出软化和脆性破坏,且强度峰值均出现在轴向应变1.5%内。对相同吸力不同有效围压试验条件下,偏应力、平均有效应力随着有效围压的增大而增加,体积应变随着有效围压的增大而减小,而在相同围压不同吸力条件下,偏应力、平均有效应力和体积应变则随吸力增大而增大。(4)EDS试验研究得出皖南网纹红土中主要元素是氧、硅、铝和铁元素；白色网纹和红色基质的矿物成分和含量存在较大差异,白色网纹可见明显的石英聚集现象,并伴随着铁氧化物的迁移,且红色基质中铁元素含量较白色网纹高。(5)SEM试验结果表明原状白色网纹的微结构孔隙较大且分散,而红色基质的微结构颗粒排列紧密,孔隙分布密集,且具有明显的各向异性。DIP研究结果表明剪切后网纹红土的孔隙面积、周长和直径等都较剪切前有所减小。原状网纹红土微结构孔隙主要以1-5um2孔隙为主,剪切破坏面上土体中大于10umm2的孔隙数目发生明显减少,而周长10umm以下的孔隙数目有所增加。论文研究成果为研究和总结宣城地区网纹红土的非饱和工程特性提供了重要依据,也为网状红土区域工程建设提供了重要参考。