在膨胀土地区,膨胀土边坡失稳破坏是一个常见的工程地质问题。该类边坡失稳多为浅层滑动,多位于非饱和带,并且与降雨入渗密切相关,大多发生在降雨期间或雨后。因此,膨胀土边坡的失稳研究涉及到非饱和渗流、土的非饱和抗剪强度、膨胀土的吸湿变形以及降雨特征等因素。对于膨胀土边坡在降雨条件下的稳定性分析,可以为膨胀土边坡的设计及施工提供一定的理论依据,具有重要的现实意义。本文以国家自然科学基金项目“膨胀岩本构关系研究”为依托,以延吉膨胀土为研究对象,在明确其基本物理力学性质的基础上,进行了土水特征曲线试验、渗透试验、直剪试验、无荷膨胀率试验等为膨胀土边坡中饱和—非饱和渗流、膨胀土的抗剪强度、膨胀土的吸湿膨胀性质分析等提供了基础数据,进而为膨胀土边坡的稳定性分析奠定了理论基础。基于SWCC曲线结合渗透试验,对延吉膨胀土的非饱和渗透系数进行了推导,得到了延吉膨胀土渗透系数与基质吸力、含水率的关系曲线。由SWCC曲线可以看出吸湿部分曲线较脱湿部分曲线具有明显滞后现象,含水率与渗透系数之间的关系曲线基本重合,无滞后现象,说明了非饱和渗透系数是含水率、饱和度或者有效饱和度的单一函数。由直剪试验结果可知,非饱和土的强度指标随着含水量的变化而变化,不再是常数。采用Knothe时间函数模型对延吉膨胀土无荷膨胀率试验数据进行了拟合,构建了膨胀时程方程,并详细分析了方程中的未知参数的物理意义及影响因素。基于无荷膨胀率试验数据,应用温度场等效湿度场的理论对膨胀土吸湿膨胀特性进行深入分析,推导了等效温度膨胀系数。为了考虑膨胀土降雨条件下吸湿膨胀对边坡稳定性的影响,采用ABAQUS软件,通过Fortran语言编程子程序将温度场的变化等同于湿度场的变化,并在子程序中定义了热膨胀系数,实现了湿度场-温度场以及湿度线膨胀系数-热膨胀系数之间的转化。根据延吉多年降雨资料统计,设计了四种工况,基于非饱和下渗理论以及降雨入渗经验公式,通过解析法求解了各工况下降雨入渗曲线,将其作为降雨入渗边界,代入了边坡模型,分别对考虑膨胀和不考虑膨胀两种情况下边坡稳定性进行了分析。