红层泥岩因含有大量的黏土矿物，遇水膨胀变形异常明显。作为典型的膨胀软岩，红层泥岩的膨胀性能与其风化特性直接相关，而且，因分布广泛，红层泥岩膨胀风化也是众多工程建设中不可回避的重要问题。目前，有关红层泥岩风化的研究主要以风化破坏类型、风化程度及风化成灾等为主，但对特定赋存环境下的膨胀-风化机理尚缺乏深入研究。因此，本文以重庆地区红层泥岩为研究对象，在研究区域调查与现场取样后，通过X射线衍射、电镜扫描测试分析其矿物组成与微结构特征，在此基础上，结合泥岩吸水试验、侧限泥岩水合膨胀试验和泥岩干湿循环风化试验，同时，基于多孔介质水分运移方程，考虑黏土矿物水合膨胀建立了泥岩水合膨胀模型，利用遗传算法和有限差分方法计算得到了泥岩水分运移分布和膨胀时程变化，研究了红层泥岩水分运移-水合膨胀-风化特征。根据相关的试验与计算结果，得到了以下几个方面的结论：　　1）红层泥岩单面吸水质量与时间根号的关系曲线可以划分为直线上升段和水平平稳段，泥岩吸水质量平均值约为20.86 kg/m2，直线上升段吸水速率为1.98 kg/(m2.min1/2)；内部水分含量随距离（距吸水面）的增大快速减小。　　2）红层泥岩侧限无荷最大膨胀率均值约为20.6％，其时程曲线表现为先快速膨胀再增速膨胀最后趋于稳定；竖向荷载、加水量大小对稳定膨胀量、膨胀变形过程及其特征起着控制作用。　　3）同一干湿循环次数下，施水量大小与泥岩风化剥落量大小存在正相关关系，即施水量越大，其泥岩风化剥落速率越大，泥岩风化剥落量越大。　　4）红层泥岩中黏土矿物水合膨胀是导致泥岩风化的主要原因，其层状微观结构决定了泥岩在宏观上主要表现为层状风化剥落。