纤维加筋土是一种有效的土体改良技术,研究纤维改良桂林红黏土工程特性可为桂林地区的相关实践工程提供理论依据。本文以桂林红黏土为研究对象,研究了不同纤维长度、掺量作用下纤维改良红黏土力学性质指标的变化规律,借助电镜扫描(SEM)微观测试手段,探讨纤维改良红黏土的作用机理。基于正交试验研究了多因素耦合作用下纤维改良红黏土的强度特性,建立并验证了纤维红黏土多元非线性回归模型,主要结论如下:(1)对红黏土进行了物理性质指标试验,运用X衍射射线、荧光光谱等试验手段测试了桂林红黏土的矿物成分和化学成分,为后期试验提供有效的基础数据。(2)纤维掺入红黏土中,各纤维长度、掺量作用下的纤维红黏土剪应力均高于素红黏土;各长度的纤维红黏土c值均在0.5%纤维掺量时达到峰值;纤维长度、掺量对纤维土φ的作用较小。在任何掺量下,3mm纤维红黏土压缩系数均小于素红黏土,6mm纤维红黏土压缩系数均高于素红黏土,但均为中压缩性土。纤维的掺入未能改变红黏土的渗透系数数量级,在长度为9mm、掺量为0.5%时渗透系数取得峰值。(3)基于SEM微观试验结果,探讨了纤维改良红黏土强度特性的微观机理:纤维红黏土的剪切强度的大小取决于纤维的增强方式:短纤维、小掺量情况下的纤维土中纤维的作用方式为一维拉筋作用,提高强度的能力有限;纤维长度、掺量增长后,纤维增强方式转为平面拉筋和空间网作用,土样强度明显提高;(4)从微观角度出发,阐述了纤维改良红黏土压缩变形机理:3mm长度的短纤维填充在土体粒间孔隙中使产生的筋土界面嵌固摩擦力增大,土体的整体性增强,压缩性降低;6mm长度的纤维主要以“平躺”的方式嵌固于土体中,纤维的“连带”作用带动土颗粒移动,提高了土体压缩性;当纤维较长、掺量较多时,纤维相互间的接触面增多,由于纤维表面间摩擦系数极小,在竖向压力作用下,纤维之间易发生滑动,且带动着黏在纤维表面的土颗粒产生位移错动,提高了土体的压缩性。(5)通过电镜扫描试验发现,纤维掺入红黏土中筋土界面间存在细小孔隙,可为水的流通提供有效流径。高掺量,长纤维作用下的纤维红黏土,水流域越广泛,宏观表现为土样渗透系数增大。(6)采用正交试验设计方法,研究了含水率、干密度、纤维掺量、纤维长度等多因素耦合作用对纤维红黏土抗剪强度指标c、φ的影响,应用SPSS软件对试验结果进行极差、方差分析,确定了c、φ的最优制备工艺及各影响因素的显著性大小并建立了多因素与纤维红黏土c、φ的多元非线性回归模型。