崩岗是南方红壤区典型的土壤侵蚀类型,崩壁土体在水分变化过程中的胀缩特性对崩岗侵蚀的发展具有重要的影响。因此,本研究选择福建省安溪县典型崩岗,采集崩壁上红土层、砂土层、碎屑层土壤,通过设置不同粘土矿物含量以及不同浓度离子含量进行模拟实验,测定不同次数干湿循环后土体的膨胀特性,从而研究粘土矿物、阳离子吸附作用、干湿循环次数对崩岗各层次土壤膨胀性的影响。研究结果表明:(1)崩岗三个土层不同粘土矿物含量下无荷膨胀率随时间的变化呈非线性关系。膨胀过程大致可分为三个阶段,即快速膨胀阶段、缓慢膨胀阶段、膨胀稳定阶段,各土层土壤吸水量直至12 h前后基本达到饱和。随着粘土矿物含量递增,崩岗各土层土壤最终无荷膨胀率呈先减小后增加的趋势。随着土层加深,土壤快速膨胀的速度变快,快速膨胀历时缩短。三个土层12 h最终无荷膨胀率表现为:红土层>砂土层>碎屑层。(2)考虑到吸附在胶体表面的阳离子数量是影响土壤膨胀又一重要因素,因此继续探讨不同浓度K~+、Na~+含量下三个土层土壤膨胀的差异性。相同粘土矿物含量条件下,随着K~+浓度升高各土层土壤无荷膨胀率随之减小;相同K~+浓度条件下,各粘土矿物含量下的无荷膨胀率均小于风干土无荷膨胀率。说明K~+与粘土矿物含量二者共同作用抑制了崩岗土体膨胀能力。Na~+则表现出与K~+相反的结果。相同粘土矿物含量配比下,崩岗各土层土壤无荷膨胀率随Na~+浓度升高而增大,即无荷膨胀率与Na~+浓度呈正相关关系。其可能的原因是由于Na~+自身具有分散性,这种特性加速了土体中细颗粒分散,细颗粒分散过程中对土壤膨胀起到促进作用。(3)由于频繁的湿胀干缩过程是土壤发生膨胀的动力因素,因此引入干湿交替的研究进一步探讨其对崩岗各土层膨胀性的影响机制。通过试验得出:红土层吸附K~+、Na~+后,在相同粘土矿物含量配比下均表现出随着干湿交替次数增加无荷膨胀率随之增大,尤其在第一次干湿交替后对红土层膨胀性的作用贡献最大并且在后续循环中无荷膨胀率增幅慢慢减缓。相同条件下砂土层及碎屑层则表现为在不添加粘土矿物情况下,随着干湿交替次数增加,无荷膨胀率呈现减少趋势。随着粘土矿物含量的增加,无荷膨胀率随循环次数增加又有明显提高,特别在第三次循环后增加幅度最显著并且随着循环次数继续增多两个土层的无荷膨胀率逐步趋于稳定。