岩土工程中干旱少雨季节细粒土失水收缩与吸水膨胀的现象普遍存在,胀缩变形会引起土体结构破坏,导致不均匀沉降与开裂,引起坡体垮塌、土工构筑物失稳破坏,这种胀缩效应在黏性土中尤为显著。因此,开展含水率连续变化下的黏性土收缩行为对于土体干燥开裂、边坡垮塌及土工构筑物失稳破坏等灾害机制的解释与工程安全评估具有重要理论与现实意义。本文利用粒子图像测速技术（PIV）对含水率连续变化下的黏土收缩与膨胀变形进行精细化测定,同步开展黏土持水特性和含水率分布演化的微细观测试,探究失水收缩与吸水膨胀过程中土体收缩变形特性及其与孔隙水演化的内在关联机制;通过进一步探究收缩特征参数与土体基本物性及理化参数的相关性,为研究成果的实用化提供新的思路。通过对黏土收缩过程的实验测试、机理分析与数学模型的预测分析,本文获得的主要结论如下:（1）进一步改进与完善了实验室原有的收缩变形特性测试仪:i)与传统采用平面收缩估算竖向收缩的方法不同,采用PIV技术结合千分表同步测定土体径向与竖向收缩,提高了测试精度且测试结果直观可靠。ii)利用盐溶液制备的湿度发生器,通过控制试样脱/吸湿质量的变化,实现脱/吸湿变化下黏土收缩变形的连续测定。（2）不同黏土收缩行为特性测试与微细观探测结果表明:i)随干密度增大,黏土孔隙比变化量基本相同,收缩曲线基本平行。ii)基于核磁共振谱分布曲线,饱和土体大孔隙中的脱水对应土体的结构收缩阶段,根据孔隙水的分布状态演化定量确定了压实黏土的收缩曲线结构收缩终点的含水率,定量诠释了干燥失水条件下黏土收缩变形的内在机制在于孔隙水能态对骨架变形的作用效应。（3）同步开展湿度循环变化下黏土的脱/吸湿收缩曲线与土水特征关系曲线及含水率分布演化的核磁谱测试,结果表明:i)黏土的水力滞回效应具有明显的分段特征,即当吸力低于14 MPa时,呈现明显的滞回效应,而大于14 MPa时,脱、吸湿曲线基本重合;吸力14 MPa可近似作为毛细与吸附的分界点。ii)采用核磁共振T2谱分布证实了干湿水力路径下的水力滞回效应。iii)采用测得的收缩曲线确定的吸附与毛细的分界点为4.08MPa,表明毛细水与吸附水的土水相互作用与其力学效应并不完全一致。（4）黏土收缩特征参数与土体基本物性及理化参数的相关性分析结果表明:i)不同类型黏土收缩曲线的特征阶段分界点与其干密度无关,可作为土体收缩变形的固有特性。ii)土体结构收缩与比例段两个终点的含水率与土体的液塑限分别呈良好的线性关系。iii)微观特征点含水率与黏土的塑限呈良好的线性关系。上述研究成果从宏微观方面较为细致地揭示了不同类型黏土的收缩行为,进一步地,为采用黏土的基本物性参数表征其收缩行为的特征参数提供了新的思路与可能。