应力主轴旋转是指应力绕其主轴发生旋转,其广泛存在于基坑、边坡、隧道等岩土工程中。受试验技术的限制,目前相关研究仍处于单应力主轴旋转层面,而关于双应力主轴旋转对土体力学特性影响的研究仍是岩土工程的空白领域。为进一步揭示应力加载方向与土的力学特性之间的关系,深化对土力学特性的认识,本文通过制备沉积面倾斜的空心圆柱试样,采用空心圆柱扭剪仪,对重塑福建标准砂进行了一系列双应力主轴旋转条件下的不排水扭剪试验,取得的主要研究成果如下:（1）立足于土的应力方向依赖性的力学内涵,通过梳理已有倾斜试样室内试验和空心圆柱试验的研究现状,在砂雨法的基础上,提出了沉积面倾斜的空心圆柱试样制样方法,即通过高速转动制样模具对砂土颗粒施加离心力,使制样过程中颗粒所受合力的方向与试样径向成一定夹角。研发了配套的制样设备,利用试样试制与离散单元法数值模拟,从宏细观两个角度对倾斜砂土空心圆柱试样制备装置和制样方法进行了验证。结果表明,本文采用的沉积面倾斜砂土空心圆柱试样制备方法是科学可行的。（2）针对饱和砂土试样,进行了一系列双应力主轴旋转条件下的不排水定轴剪切试验,对比分析了应力方向性和材料方向性对砂土力学特性的影响。研究发现砂土的孔压、强度和应力应变关系等特性均受到主应力方向α2与试样沉积面倾角α3的共同影响。随着主应力方向α2的增大,孔压由一直减小转变为先增大后减小,试样由单纯的剪胀变化为先剪缩后剪胀,试样强度先减小后增大。随着试样沉积面倾角α3的增大,孔压积累现象越来越明显,试样强度最小值对应的主应力方向角也随之改变,综合土的应力方向依赖性的影响,强度最小值均出现在主应力方向和沉积面倾角67.5°附近。土的应力方向依赖性对砂土的应力应变关系同样存在一定程度的影响。（3）针对饱和砂土试样,开展了双应力主轴旋转条件下不排水循环扭剪试验。发现在复杂应力状态下试样的变形规律、孔压发展和应力应变关系与沉积面倾角α3和偏应力q息息相关。在纯应力主轴旋转条件下,应变分量的临界周数会随着沉积面倾角α3和偏应力q的增大而减小,其差异最大可达一个数量级。孔压发展以临界周数为标准可划分为孔压增长与孔压稳定两个阶段,孔压增长速度同样与α3和q有关。对于剪应力剪应变关系曲线的发展规律,在同样的剪应力幅值下,剪应变发展速度也随着α3和q的增大而增快,而滞回圈的发展也与偏应力q有关。（4）在循环载荷作用下,通过对应变分量、孔压和应力应变关系曲线的分析,发现不同沉积面倾角的试样强度由高到低分别为45°、0°、15°、22.5°、30°、67.5°。应力应变曲线的积累速度先减缓后增快,滞回圈会随着振次的增加由疏到密再到疏。而对比两种循环扭剪试验发现,临界孔压与稳定孔压与应力路径有关。