在大气作用下,交替的降雨和蒸发会引起非饱和边坡土体的干湿循环,对非饱和土的剪切特性及边坡稳定性产生重要的影响。本项目首先通过非饱和压实高岭土直剪试验探讨了干湿循环对非饱和土剪切特性的影响。试验结果表明干湿路径、干湿幅度和干湿循环次数影响了非饱和土的应力-应变曲线、峰值及残余抗剪强度和剪胀性等剪切特性。前两个因素的影响可归纳为干湿循环改变了土体的孔隙体积和饱和度,导致土体的状态发生变化,从而影响了非饱和土的剪切特性。对数据的分析表明基于有效饱和度定义的平均骨架应力可用于描述干湿路径和干湿幅度对非饱和土残余强度的影响。循环次数的影响除了改变土体的孔隙体积和饱和度以外,还会导致土体内摩擦角的衰减。采用模型试验和数值模拟研究了干湿循环下非饱和土边坡的吸力、含水率、变形和安全系数的变化规律,结果显示随着干湿循环次数的增加,坡体变形模式发生了变化,土体吸力和边坡安全系数在逐渐下降。本项目的研究结果可为干湿循环作用下非饱和土边坡稳定性分析提供的理论及数据参考。 2100433B