花岗岩残积土在我国南方地区广泛分布。随着我国经济的发展,高速公路、城市地铁、城际高铁等大型建设工程的兴建,由花岗岩残积土引起的工程问题日益突出,如在荷载作用下变形过大引起的沉陷、坍塌等病害等。着眼于工程建设的需要,对非饱和花岗岩残积土工程特性进行探究,具有重要的工程意义。本文以衡阳非饱和花岗岩残积土为研究对象,进行了土水特征曲线试验、控制吸力下三轴剪切试验和动变形试验。分析了吸力、净围压等对非饱和花岗岩残积土的变形特性的影响,并对其相应的本构关系及模型参数进行了探讨。(1)在相同净围压条件下,非饱和花岗岩残积土的强度随着吸力的增大而增大;在相同吸力的情况下,非饱和花岗岩残积土的强度随着净围压增大而增大。当净围压较小时,吸力对强度的影响相对较大,随着净围压的增大吸力对强度的影响明显减弱。(2)采用Duncan-Chang模型得到了非饱和土非线性本构方程的模型参数。起始切线变形模量随着吸力的增大而增大,随着净围压的增大呈二次曲线变化。模型参数K,n均随着基质吸力的增大而增大,其变化规律与起始变形模量具有相似性。(3)非饱和花岗岩残积土的动应变随着动应力的增大而增大;吸力和净围压对花岗岩残积土的动本构关系有显著的影响,吸力一定的条件下,净围压越大,骨干曲线的位置越高;而当净围压一定时,饱和状态和非饱和状态下的骨干曲线具有明显的差异;总体而言,吸力对其动应力应变骨干曲线的影响较净围压小。(4)基于Hardin双曲线模型下骨干曲线的经验公式,建立了非饱和花岗岩残积土的本构模型。其动弹性模量随动应变的增大呈非线性衰减;当动应变较小时,动弹性模量变化速率较快,达到一定动应变后,其变化的趋势逐渐减小。相同净围压条件下,吸力越大,其动弹性模量越大;相同吸力条件下,净围压越大,动弹性模量也就越大;最后,得到了最大动弹性模量的关系曲线和阻尼比的变化规律。