应力-应变曲线是描述土体强度与变形特性的一项重要指标,本文以厦门至成都高速公路湖南省郴州路段的非饱和高液限红粘土为研究对象,结合国内外非饱和土的基本理论,通过室内三轴固结排水试验,研究高液限红黏土在不同基质吸力和不同净围压下的强度及变形特性;引入邓肯-张模型,求解邓肯-张模型参数,并且对切线泊松比进行修正,并在改进模型的基础上对高液限红黏土的应力-应变关系的适用性展开研究。本文的主要研究内容有以下几点:(1)依据轴平移技术,使用GDS非饱和应力路径三轴仪进行控制基质吸力和净围压的三轴固结排水试验,通过试验结果,详细地分析了高液限红黏土在不同基质吸力和不同净围压下的破坏形态、应力-应变曲线关系,径向应变、体应变随轴向应变的变化规律。(2)研究不同基质吸力和净围压对高液限红黏土强度的影响,求解得到高液限红黏土抗剪强度参数;分析基质吸力对粘聚力、内摩擦角的影响;推导得到高液限红黏土固结排水剪切强度的表达式,试验结果表明,Fredlund双应力变量强度公式更能表达红黏土应力—应变关系的非线性。(3)在应力-应变关系的基础上引入邓肯-张模型,计算得到邓肯-张模型参数,计算邓肯-张模型的切线变形模量、破坏比、切线泊松比、切线体积模量,研究这些参数随基质吸力和净围压的变化规律。(4)研究发现在E-?模型中,切线泊松比的计算结果误差较大,难以反映土体体变特性,本文针对切线泊松比进行修正,将径向应变与轴向应变的关系曲线分成两段,分别以二次抛物线和直线形式进行拟合,计算切线泊松比相关的材料参数,提出了修正后切线泊松比的函数表达式。发现改进以后的模型比E-?模型更能反映湘南地区非饱和高液限红黏土的变形特性。