西北干旱半干旱气候下,蒸发量远大于降雨量,高矿化度的地下水中的盐分在毛细作用下不断向上运移并在地表附近积聚,从而引起土体力学性质的显著变化。特别是在黄土高原地区,盐分与水分的演化加剧了黄土的不稳定性。另外,水盐迁移造成土体发生变形的同时,土体的孔隙结构和分布的变化反向影响土体中的水盐运移行为。因此,黏性土盐分迁移与土体的变形行为存在一个动态互馈过程。通过研究非饱和土水-土耦合作用的盐分效应,来实现复杂环境下工程病害的预测与防控,是目前工程地质领域的研究热点。同时,厘清这一动态变化过程,有利于保证基础设施的长期安全。本文针对西北干旱-半干旱环境下包气带黏性土内水盐迁移带来的土体力学行为演化问题,以兰州非饱和黄土、伊利石为主的人工黏土为主要试验材料,开展了土柱渗流模型试验、控制环境湿度和盐分作用的一维压缩试验、剪切强度试验和水理试验。以总吸力和渗透吸力两个变量分别表征环境湿度和盐分对土体的作用,得到了水-盐-力共生作用下的非饱和黏性土的水盐运移规律、吸力-应力-应变关系、强度参数变化,并结合水理试验探究总吸力和渗透吸力对非饱和黏性土力学行为的影响机理,主要成果如下:（1）通过考虑盐分作用的兰州黄土和人工伊利土一维渗流试验,开展了入渗过程非饱和黏性土吸力与水分的演化特征研究。试验结果显示,可将土柱分为重力控制、毛细控制及湿度影响三个区域。随着竖向荷载作用下的土体压缩变形,盐分在黄土中运移的速度上升。电导率峰值与含水率峰值对应的时间不同,总体上含水率变化先于电导率峰值,说明渗流作用导致盐分逐渐积聚。总水势减小时间明显提前于体积含水率增加的时间。总吸力平衡后,下部土样的体积含水率更高,电导率也更高,说明孔隙盐水提升了土体保持水的能力。处于重力入渗区的导水系数K随着体积含水率的增大而增大;而处于毛细水入渗区的导水系数在体积含水率从10%向50%变化过程中,导水系数变化较小,当体积含水率临近饱和时急剧增长。相同的体积含水率,上部区域的导水系数低于下部区域。通入蒸馏水的导水系数10-10～10-8m/s,通入盐水后的导水系数10-7～10-4m/s,说明盐分的入渗提升了非饱和黏性土的导水系数。（2）通过控制总吸力和渗透吸力的一维压缩试验,开展了总吸力和渗透吸力对非饱和黏性土变形特性影响规律的研究。结果表明,原状和压实黄土在环境湿度变化下的蠕变,以及在总吸力和盐水入侵耦合作用下的湿陷是不可忽略的。由于原状黄土的特殊微观结构,其孔隙吸附水分能力更强,较大的环境湿度中,孔隙的盐分发生潮解。初始孔隙比大于1.0的结构性黄土在上述两个阶段的体积变化高于压实黄土3～20倍。原状和压实黄土的压缩指数Cc均随湿度的增大而增大,初始压缩模量随湿度的增加而减小。相对于高岭石组人工黏土,伊利石组在总吸力和渗透吸力的作用下变形量更大。伊利石组人工黏土的竖向变形量随着总吸力增大而减小,呈现湿度越大,压缩性越大的规律,与压实黄土呈现相同的规律。（3）通过控制总吸力和渗透吸力的水理试验与直剪试验,开展了总吸力和渗透吸力对非饱和黏性土强度特性影响机理的研究。伊利石的液限与塑限随Na Cl浓度增加而显著下降,液限从58%下降到36%,塑限从26%下降到16%左右。在总吸力110 MPa的条件下,Na Cl浓度对试样的失水曲线影响较小。当总吸力小于20 MPa,随着Na Cl浓度增高,试样失水质量逐渐降低,这说明盐分的加入增强了试样的持水能力。在高湿度中（即s=2 MPa）,应力应变关系主要表现为应变硬化型;在低湿度环境中（即s=110 MPa）,试样表现为应变软化型,残余应力随着Na Cl含量增大而增大。相对湿度RH=43%,试样的粘聚力c随着Na Cl浓度的增大而显著增加;但在相对湿度RH=90%和RH=85%两种环境中,试样的粘聚力c呈现随浓度增大而降低。试样的抗剪强度表现出相同的规律。主要机理为,当环境湿度大于潮解湿度时,盐分晶体发生潮解,其承担胶结作用和骨架特性也就随之消失。环境湿度小于结晶湿度时,饱和溶液逐渐开始结晶,从而土颗粒的胶结作用加强,土体的强度也随之提升,与重塑黄土压缩性的变化规律对应。