红黏土水分蒸发并产生收缩裂隙,会导致土体的渗透性增强、强度降低,容易引发边坡失稳、地基不均匀沉降等灾害。深入研究土体水分蒸发及开裂特性有助于相关工程问题的预防和处理。本文以桂林市重塑红黏土为研究对象,采用压实土及饱和泥浆两种试样形式,通过室内土体失水开裂试验,研究了初始含水率、土体厚度、环境温度、土体成分(高岭土、石英)、改良材料(粉煤灰、木质素纤维)对红黏土水分蒸发特性及裂隙发育规律的影响,并应用PIV粒子测速技术,从土体表面形变角度分析了红黏土裂隙发展过程及收缩特性。主要结论如下:(1)通过土体水分蒸发试验,定量分析了上述影响因素对红黏土水分蒸发特性的影响。结果表明,土体水分最大蒸发速率与初始含水率、厚度、温度、石英砂含量呈正相关,与高岭土、粉煤灰、木质素纤维含量呈负相关;总蒸发时长与初始含水率、厚度及高岭土、粉煤灰、木质素纤维含量呈正相关,与温度、石英砂含量呈负相关。(2)通过数字图像处理技术对红黏土失水开裂试验过程中表面数字图像进行处理得到裂隙参数,并建立适用于红黏土表面裂隙研究的裂隙度量体系,分析了上述影响因素对红黏土裂隙发育规律的影响。结果表明,红黏土试样裂隙发育程度与厚度、高岭土含量呈负相关,与初始含水率、温度、石英砂含量呈正相关。掺入2%～6%粉煤灰或1%～4%木质素纤维均能起到抑制红黏土裂隙发育的作用,具体表现为减小压实土的裂隙参数,减少饱和泥浆试样被裂隙分割出的土块数量、增大土块面积。(3)通过PIV粒子测速技术,分析了红黏土失水开裂过程中表面位移场及应变场变化。结果表明,土体失水开裂过程中位移场及应变场随裂隙发育及分割后的土块收缩变化而改变;对于单个土块而言,垂直于裂隙即土块边界的方向土体位移量及应变强度最大。红黏土在失水过程中向土块中心某点进行收缩,土体的收缩程度沿此中心向外逐渐增强。