西北地区的填埋场大多位于山谷丘陵地带,地下水位变幅较大,所以在这些地域建造的垃圾填埋场封场的复合防渗衬垫难免会受到干-湿与冻-融交替循环的影响。在这种恶劣的环境中,采用粘土作为防渗材料,存在各种工程缺陷问题,故很多研究人员开始寻找替代材料作为GCL防渗层的保护层。已有的工程实践表明,砾质土具有压缩性小,承载力大,能够适应干-湿与冻-融的环境等显著特性。因此本文针对这种砾质土,进行了以下一系列的室内试验,一方面对前人的成果进行归纳总结,另一面更加详细深入地探索了宽级配砾质土在干-湿循环条件下土-水特征曲线的变化规律以及在各级吸力下抗剪强度的变化特性,最后验证各预测公式能否代替其试验值的可行性。本文以作为垃圾填埋场防渗衬垫保护层的宽级配砾质土为研究对象,根据前人的研究结论,优选出5组渗透系数小于1×10-5cm/s的颗粒级配,开展了颗粒分析试验、击实试验、变水头渗透试验、土-水特征曲线试验、直剪试验的研究,建立了土-水特征曲线数学模型对试验数据进一步分析处理,最后将抗剪强度试验值与各公式预测值进行比较分析,得出了以下一些结论：(1)对级配1、级配3、级配5分别进行1、2、3、4次干湿循环后,再对其进行土-水特征曲线试验的结果为：基质吸力约小于50kpa时,宽级配砾质土1次干湿循环的曲线明显低于2次干湿循环的曲线,当基质吸力在50-500kpa区间时,对于一定的基质吸力,含水率随着干湿循环次数的增加而减小。(2)通过对1次干湿循环后的级配5进行直剪试验,结果为：在各级基质吸力下,剪应力随着剪切位移的增加而增大的趋势基本一致,且在某个特定的基质吸力下,剪应力也会随着垂直压力的增大而增大:基质吸力小于400kpa时,表观内摩擦角、表观粘聚力随基质吸力的增加呈现非线性的增加；基质吸力等于400kpa左右时,表观粘聚力达到最大值,随后表观内摩擦角随基质吸力的增加而增加的幅度逐渐减小并缓慢趋于稳定值,而表观粘聚力则会出现一定的减小的幅度。(3)将抗剪强度试验值与预测值进行对比可以发现：Oberg公式的误差较小,Vanapalli公式的误差较大,Bishop公式的误差相对最大,但3个公式预测的抗剪强度值总体来说相差并不是很大；而且随着基质吸力的增大,Oberg公式、Vanapalli公式和Bishop公式预测的误差值总体上也在逐渐增加。(4)预测抗剪强度时,在0-500kpa的基质吸力范围内,Oberg公式的预测值与试验值的误差值最小且此公式使用简单预测精度高。