针对垃圾填埋场压实黏土封场系统在干旱与半干旱地区极易出现干燥开裂的问题，开展了压实黏土的膨胀与收缩、干燥开裂及开裂过程中的热-水传输试验研究，揭示了填埋场压实黏土封场系统的开裂机理。基于压实黏土封场系统开裂的动力学数学模型，仿真预测了填埋场压实黏土封场系统的开裂规律。此研究对减少或避免填埋场封场系统开裂破坏的发生及填埋场封场系统的设计与施工具有十分重要的理论意义和应用价值。通过压实黏土膨胀与干缩试验得出，在初始含水率为0.21和干密度为1.50、1.65g/cm3时，土体膨胀较小，且膨胀量随时间而呈“S”型变化；压实黏土的干缩变形具有显著的各向异性，且径向收缩对体积收缩的影响较大；收缩率随初始含水率的增加呈指数增长，随干密度增加呈线性减小。压实黏土开裂试验表明，干湿循环作用对压实黏土开裂影响显著；在遇水湿化初期，压实黏土裂缝部分愈合，但干湿循环结束后，压实黏土裂缝重新出现，且明显多于干湿循环前；初始含水率、干密度对压实黏土开裂具有明显的影响，在最佳干密度(1.65g/cm3)和最优初始含水率(0.21)条件下的压实黏土裂缝较少，四次干湿循环后开裂因子为0.06。开裂过程中热与水汽迁移模型试验表明，在温度60℃的热源持续作用16天后，土柱表面开裂明显，其开裂因子为0.09，开裂深度约为8.2cm。在加热初期，土层中温度上升速度较快，水分流失较严重，但持续时间较短；随时间延续，温度上升速度明显衰减，并伴随长期的缓慢失水过程。基于热传导方程、水汽迁移方程及力平衡方程，建立填埋场压实黏土封场系统开裂的动力学数学模型。在考虑表层温度变化及水分损失条件下，采用有限元软件COMSOL仿真分析了填埋场压实黏土封场系统的开裂规律。计算结果表明，封场系统中温度由上至下依次递减，水分由下向上迁移，含水率逐渐减小，开始有裂缝出现且在裂缝尖端有拉应力集中现象；随时间持续，裂缝逐渐增多并向土层纵深扩展，裂缝较多的土层沉降位移较大，而裂缝较少的土体出现抬升现象；裂缝尖端的拉应力集中区域下移，且在相邻裂缝中间出现压应力区域；在裂缝附近，土体升温较快，水分损失严重。