中文摘要：

选择2种较为典型的膨胀土，在不同初始含水量下进行多次干湿循环试验，研究膨胀土在经受多次胀缩后其抗剪强度和变形模量的变化规律，建立膨胀土抗剪强度和变形模量与初始含水量、干湿循环的次数和应力状态的表达式。采用离心模型试验研究初始含水量及干湿循环次数对边坡稳定和变形的影响。最后，根据建议的表达式，应用相应计算程序对膨胀土边坡进行稳定和变形计算分析，并与离心模型试验结果进行比较，提出更为符合实际的膨胀土强

结论摘要：

本项目首先利用可控吸力的非饱和三轴仪对膨胀土的强度和变形特性进行了试验研究，发现非饱和膨胀土的胀缩特性不仅取决于其干密度及围压，而且还与吸力大小关系密切，吸力增大，剪胀特性增强。同时，非饱和膨胀土的吸力和干密度对其凝聚力影响十分明显，而对有效内摩擦角则几乎没有影响，Fredlund双变量理论中的吸力内摩擦角并不是一个常量，而是吸力区间内的连续减函数。进而我们又采用离心模型试验技术对膨胀土边坡在干湿循环条件下的变形和稳定性进行了研究，发现干湿循环对膨胀土边坡的变形和稳定性影响显著，干湿循环使其产生裂缝，随着循环次数的增加，裂缝变宽变深。裂缝在削弱土体结构的同时还水的入渗提供了通道，使土体软化，强度降低。每次干湿循环，边坡均累积了向下的位移，随着循环次数的增加，不论其密度高低，最终都将发生浅层渐进破坏。最后我们建议了一种通过调整土体的排气率和渗透系数来模拟干湿循环导致的非饱和膨胀土边坡裂缝的张合及变形发展过程的有限元数值计算方法，该方法的计算结果被相应离心模型试验结果证明是可行的，从而为研究干湿循环对非饱和膨胀土边坡变形和破坏的影响提供了一种新的手段。