膨胀土因含有蒙脱石等亲水矿物，表现出胀缩性、裂隙性等不良工程特性，对岩土工程建设产生诸多困扰。降雨-蒸发循环作用是膨胀土裂隙产生的主要原因。裂隙导致膨胀土结构碎散、强度衰减，同时也为雨水入渗提供优先通道，导致膨胀土饱和度增加、基质吸力降低、土体强度进一步丧失，膨胀土边坡稳定性受到威胁。由于裂隙发育的复杂性，以及观测手段的限制，长期以来人们对膨胀土裂隙分布规律，及其对土体渗透特性、强度特性等方面的影响难以深入研究，理论研究成果相对匮乏。当前，伴随着改善民生、城镇一体化的呼声不断升高，基础设施建设不断推进、完善，膨胀土地区的工程问题日益突出。　　基于此，本文将重点研究膨胀土的裂隙演化机制。通过室内试验和数值分析方法，系统地研究裂隙的观测方法和裂隙几何形态的定量化指标。在此基础上，揭示了裂隙形态随含水率变化的机理和规律，详细分析裂隙对非饱和渗透特性的影响，建立了裂隙动态土-水特征曲线和渗透系数方程的理论模型。另外，通过室内试验，对裂隙膨胀土强度进行了研究。引入裂隙-孔隙双重介质模型，分析了裂隙对膨胀土边坡渗流场和稳定性的影响。本文的主要工作和结论如下：　　（1）开展了降雨-蒸发干湿交替作用下的裂隙演化试验。在实验室模拟降雨-蒸发条件，以南京某膨胀土为研究对象，开展膨胀土在干湿交替作用下的裂隙演化试验，利用固定的数码相机观察记录膨胀土样的蒸发-收缩-开裂、湿化-膨胀-裂隙愈合过程，实现了对裂隙演化过程的跟踪拍摄。　　（2）开发了裂隙图像识别及裂隙形态参数定量分析程序。利用该程序，获得了不同时刻的裂隙特征参数，如裂隙平均宽度、裂隙率、分形维数等，得到了裂隙形态参数指标与土体含水率的关系，探讨了非饱和膨胀土在干-湿循环下的裂隙演化规律。　　（3）揭示了干湿循环对膨胀土力学特性的影响规律。对反复干-湿循环路径后的土样分别进行了直接剪切试验和非饱和三轴压缩试验。直剪试验中，小尺寸的环刀试样在干湿循环过程中产生了明显裂隙，试验结果显示了强度参数与裂隙分形维数D、干湿循环之间的相互关系。三轴试验结果显示：反复干湿循环使得土体大孔隙体积增加，因此土-水特征曲线中饱和含水率、分形维数升高，进气值降低，土体在屈服点前的收缩性增强，抗剪强度衰减。　　（4）提出了预测裂隙土-水特征曲线的新方法。利用分形理论对不同含水率下裂隙的静态土-水特征曲线进行了描述，结合失水收缩-湿化愈合过程中的裂隙演化路径，得到了裂隙动态土-水特征曲线及渗透函数方程。　　（5）建立了裂隙-孔隙双重介质渗流模型。将裂隙膨胀土体视为水力特性不同的裂隙介质与孔隙介质并存的材料，建立能同时反映两种水力特性的裂隙-孔隙双重介质渗流模型，对裂隙膨胀土边坡进行了渗流分析。计算结果表明：裂隙分布区域湿润锋下降速度明显高于非裂隙区域，使得裂隙形成的封闭区在降雨过程中吸力迅速衰减、达到饱和，这是膨胀土边坡失稳的根本原因。　　（6）揭示了裂隙深度、饱和渗透系数、土体分形维数和降雨强度等参数对坡体稳定性的影响规律。计算结果表明：坡体稳定安全系数与裂隙深度、裂隙开度负相关；分形模型中，土体的饱和渗透系数、进气值及分维数等参数用于对土体孔隙分布的量化描述，也是影响膨胀土边坡稳定性的重要因素；在其他条件相同的情况下，膨胀土边坡稳定性与降雨强度负相关，可以采用MMF模型根据降雨强度对坡体稳定性进行预测。