论文以膨润土、石英砂、重晶石粉为骨料,石膏为调节剂、松香酒精溶液为胶结剂作为膨胀岩的相似材料组成成分,采用正交试验方法设计了16组配比试验,对相似材料试件进行膨胀特性和水理特性试验,判定原材料作为膨胀岩相似材料的可行性。试验表明:相似材料基本能够体现膨胀岩的膨胀特性和水理特性;确定其中三种配比分别适合做弱、中、强膨胀性相似材料,并挑选合适的一组材料配合比用于模型试验。通过加热、加湿和温湿调节器设置模型体巷道内部多水源环境,对巷道围岩周边布置不同方向的含水率监测点,并采用高周波原理测量膨胀岩巷道围岩含水率,使用surfer软件自带的插值方法绘制含水率等值线表现围岩湿度场。在巷道分别设置了两种内部环境:仅有底板积水情况下的单水源环境;同时考虑底板积水和空气中饱和水汽的多水源环境。重点分析了多水源环境下膨胀岩围岩的湿度场分布规律,并对比分析了单水源与多水源状态下的湿度场分布。试验表明:(1)单水源状态下,巷道底部中线位置含水率最高,吸水最快,吸水深度也由中线向边角逐渐递减,巷道顶部基本不吸水,水分有向上渗透现象,但渗透高度不高,在同一高度处,越接近巷道边界含水率越高,巷道边角吸水后会影响侧壁的含水率分布。(2)单水源状态下,巷道侧壁水分有向底板渗透的趋势;多水源状态下,水分由巷道底板中线向边角扩散,使得边角处水分渗透范围最远,呈尖角状分布。(3)多水源环境下巷道围岩周边形成了一个湿度场,吸水72h巷道底部中线处为水分聚集区,含水率最高,接近30%;巷道周边会形成一个吸水圈,在吸水圈外的模型材料含水率保持初始数值不变,不受湿度场的影响,巷道侧壁由于离水源较近,水分迁移比顶部快;巷道顶部与底板部吸水速率呈现相反的规律,巷道底部区域吸水速率体现出先增大后减慢的趋势,顶部围岩吸水速率则体现出先减慢后增大的趋势,且巷道侧壁围岩吸水增速先于顶部围岩。巷道侧壁的水分扩散深度大于顶部。