红黏土作为一种区域性特殊土,其特殊的二级孔隙结构和矿物组成,使红黏土的工程性质相比其他类型的土工程性质更为复杂,红黏土广泛分布于我国南方地区,特别是广西地区。该地区典型气候条件下的红黏土边坡土体常处于非饱和状态,土体强度及整体稳定性较大程度上受大气与土壤之间水分和能量交换作用影响,因此研究红黏土边坡在气候作用下的湿热性状具有重要意义。本文以桂林红黏土边坡为研究对象,围绕边坡湿热迁移这一核心问题开展了一系列研究,主要包括以下几个方面的工作:1.系统研究了红黏土边坡土体的水力特性,通过渗透试验得到了土体的饱和渗透系数,利用压力板仪研究了不同干密度土体的持水特性,试验结果表明:红黏土干密度越大,进气值越高,持水性能越好。由试验所得土水特征曲线和饱和渗透系数通过VG模型拟合得到了非饱和红黏土渗透函数,为数值模拟提供数据支持。2.研究了红黏土脱湿过程中导热系数的变化规律,揭示了固、液、气三相的动态变化对土体导热系数的影响,得到了红黏土的TCDC曲线。试验结果表明:在进气值之前,土体的导热系数随吸力的增加会有小幅度的增加,土体之间的热传递主要通过颗粒-水-颗粒路径传递,在进气值处达到最大,当吸力超过进气值后,由于土体排出大量的水,空气进入孔隙中,土体导热系数逐渐减小。3.基于边坡现场原位监测,实现对气象数据以及土体温度、含水率的实时监测。监测结果表明:红黏土边坡的湿热特性受大气作用影响显著,土体含水率和温度随季节的变化呈正弦波动变化;土中含水量主要受降雨和蒸发的影响,土体温度主要受大气温度和太阳辐射影响。温度的变化随着深度的增加呈现明显的滞后性,温度的变化可以间接反映土体水分的迁移特性,两者的耦合作用促使土体湿热发生迁移。4.以非饱和土壤水流动达西定律和多孔介质传热控制方程为基础,基于GeoStudio有限元数值模拟软件,建立边坡有限元数值模型,进行边坡渗流场和温度场的耦合数值模拟,分析渗流场和温度场耦合模拟结果及两场相互作用规律和相互影响机制,揭示红黏土边坡的湿热迁移耦合机制。5.基于所建立边坡有限元数值模型,将所监测气象数据代入软件中,进行气候对边坡湿热特性的影响有限元数值模拟,并将模拟结果与监测数据进行对比,验证所建模型及模拟结果的合理性。