土体的单双向动力特性的差异主要体现在双向动荷载作用在土体时径向动荷载造成的影响及与轴向动荷载耦合的影响,对动荷载路径的描述主要体现荷载波形、幅值、频率、作用时间（振动次数）,而双向动荷载作用下两条动荷载路径的耦合会产生的相位差,这五个参数在两条动荷载上的变化即为单双向动力特性差异的来源。本文选取径向荷载幅值、相位差和频率作为双向动力特性的研究对象。通过GCTS双向动三轴仪研究南水北调中线南阳地区膨胀土的双向动力特性,为突出双向动力的特点每种参数的变化均采用一组单向荷载试验作为对比。通过对试验结果的处理和对滞回曲线、动剪切模量、阻尼比的分析,结果表明相同条件下单双向动荷载的应力-应变滞回曲线存在明显差异,单向动荷载作用时膨胀土滞回曲线向正方向发展,而双向荷载作用时滞回曲线会向负应变方向拉伸,拉伸程度会因作用的径向荷载参数变化而变化。相对于单向动荷载作用时,膨胀土在双向动荷载作用下其动剪切模量会降低,阻尼比升高;而含水率、干密度和频率的变化对膨胀土动剪切模量和阻尼比影响的在单双向荷载条件下规律是一致的,均表现为随含水率的升高而降低,随干密度的增大而增大,随频率的增大而增大。在双向同频率荷载作用下频率对动剪切模量的影响远大于单向荷载作用时频率的影响,首次对径向荷载频率变化对土体动力特性的影响进行了试验验证,发现当轴向荷载频率一定时,径向荷载频率的变化会对膨胀土的动剪切模量和阻尼比产生影响。对所有试验结果曲线进行H-D模型的拟合并给出了具体拟合参数值和G_max值,对单双向荷载下的G_max值进行对比分析,给出相同条件下双向荷载与单向荷载的G_max值的比值,双向动荷载作用下径向荷载幅值的增大、相位差取0°、频率的降低等变化都会极大的降低膨胀土的G_max值,其中在双向同频率荷载作用时频率的降低的影响程度最大。通过Davidenkov模型对膨胀土的G/G_max^γ曲线进行拟合分析,给每条曲线的参数取值,并对所有曲线进行汇总给出南阳膨胀土的Davidenkov模型的参数建议值。