徐其良，唐朝生*，刘昌黎，曾 浩，林 銮，胡增辉

(1.南京大学 地球科学与工程学院，江苏 南京 210023； 2.宁波市轨道交通集团有限公司，浙江 宁波 315010)

0 引 言

土体干缩开裂现象在自然界中十分常见，主要是地表土体在干旱气候作用下失水收缩所致。干旱时表层土体失水多，表层土体所受的张拉应力大于底层较湿土层的张力，因此，开裂一般都从土体表层开始。受全球气候变化影响，极端干旱气候发生的频率和强度呈递增趋势，土体干缩开裂问题越来越突出[1]。

农业和土壤科学领域较早就关注了土体干缩开裂问题，因为裂隙的形成会加快土壤中水分的蒸发，极大改变土壤中水分、微生物和营养物质的分布和迁移特征，从而影响农作物的生长和产量[2]。Yoshida等研究发现，农作物蒸腾作用会导致土体裂隙沿农作物行间方向发展[3]。在工程地质领域，土体中发育的干缩裂隙网络会极大改变土体的工程性质，诱发各种工程地质问题。研究表明，土体开裂是影响土质边坡稳定性的关键因素，裂隙会破坏土体的完整性。在降雨条件下，裂隙为雨水入渗提供了便利条件，雨水入渗后会迅速软化裂隙周围的土体，从而大大降低土体的抗剪强度，诱发滑坡[4-5]。在基础工程领域，土体开裂会降低地基承载力，从而引发地基不均匀沉降。2010年，受百年一遇的干旱天气影响，中国昆明巫家坝国际机场跑道地下水位显著降低，下层土体收缩开裂，导致机场跑道板块出现了沉降、断板、脱皮等现象，严重影响了飞机的起降安全。……