随着城市化和工业化进程的加速,工程建设中遇到了越来越多的重金属污染地层,严重影响工程质量和安全,随之带来的一系列工程问题已日益引起高度重视。侵蚀土体强度变异机理、特征及强度模型研究是污染场地再利用的核心关键问题之一,也是环境岩土工程领域亟待解决的重要课题。本文以CuCl2溶液与不同类型土体拌合并击实制成的重塑土样作为研究对象,采用温控式污染土三轴仪开展室内抗剪强度试验,研究CuCl2溶液浓度对饱和重塑土样强度的影响。在试验基础上引入渗透吸力,建立了适用于污染土体的双应力变量描述的强度模型。主要研究工作和成果如下:(1)渗透吸力作为独立应力状态变量的证明及推导。本文中饱和侵蚀土体为三相孔隙介质,由土颗粒、结合水膜和孔隙流体组成,引入体积分数表征土体内部结构特征变化。选取土体中代表性单元体进行总体和各相力学平衡分析,并考虑渗透吸力的贡献,得到控制土结构平衡方程中含有三个独立应力状态变量:(σ-)、?、-。(2)室内高岭土与CuCl2溶液拌合制备的重塑土样固结不排水三轴剪切试验。结果表明,不同浓度Cu2+侵蚀作用对土体强度特性具有较大影响。随着Cu2+浓度的增大,土样的轴向应力差不断降低,有效抗剪强度指标黏聚力和内摩擦角均降低,土体抗剪强度呈现弱化趋势。引入渗透吸力作为宏观变量参数,通过对试验结果空间平面拟合,建立了以法向应力和渗透吸力双应力变量描述的扩展摩尔-库仑强度模型。(3)贵州黏土和北京粉质黏土分别与不同浓度CuCl2溶液拌合并击实制备重塑土样,室内开展三轴试验,对所建扩展摩尔-库仑强度模型进行验证及推广。试验结果表明随着侵入Cu2+浓度的增大,试样强度特性变化与高岭土试样所得结果类似。轴向应力差、有效抗剪强度指标均呈现降低趋势。且对试验结果进行空间平面拟合,可得到与高岭土一致的双应力变量强度模型,从而对本文所建以法向应力和渗透吸力共同描述的双应力变量强度模型的有效性进行了验证及应用。(4)Cu2+与黏土颗粒相互作用引起强度变异开展机理分析。考虑黏土颗粒具有带负电这一本质特征,从离子交换、静电力、双电层厚度、颗粒结构排列等角度阐释Cu2+对土体宏观强度特性的影响机理。