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对一般的土体而言，在一定的荷载作用下，其变形大体有四种形式：弹性变形、压密变形、塑性变形和蠕变变形。黄土也不例外，低含水量状态下，黄土常处于欠压密状态，弹性变形极小，主要表现为压密变形，而压密变形主要为压缩变形和湿陷变形［4-5］。

黄土的湿陷变形即黄土的湿陷性，它是指部分黄土在覆盖土层的自重应力或自重应力与附加应力共同作用下受水浸湿后，土结构迅速破坏而发生显著的附加下沉，强度也随之迅速降低的工程特性。湿陷变形最大的特点是突变性、非连续性和不可逆性［4］。并不是所有的黄土都具有湿陷性，有些地区黄土层的厚度达到几十米到一二百米，其中具有湿陷性的只是接近地表的一小部分，一般为几米到十几米。当在上覆土的自重压力下受水浸湿，发生显著变形的黄土为自重湿陷性黄土；反之，为非自重湿陷性黄土。湿陷系数δs定量表示黄土湿陷的指标，即δs≥0.015定为湿陷性黄土，δs＜0.015定为非湿陷性黄土。黄土的湿陷性，尤其自重湿陷性在浸水或增湿时会发生强度大幅度剧降和变形突增，成为影响建筑物地基稳定的两大突出问题［5］。黄土湿陷性方面的研究集中体现在《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）［12］中，规范要求在进行黄土地基设计和处理前，需要对黄土的湿陷性进行评价，首先通过野外或室内黄土湿陷性的试验，确定黄土的湿陷性质、湿陷类型、湿陷量、自重湿陷量、湿陷起始压力和湿陷等级。

如表2-2所示，并不是所有的黄土在浸水后都具有湿陷性。以往对黄土湿陷性的研究主要集中在Q3、Q4地层中，对Q2黄土涉及较少，多认为其无湿陷性。但新的研究成果认为Q2上部部分土层也具一定的湿陷性。

我国新颁布的《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004），根据湿陷性黄土的工程地质特征，将黄土划分为7个工程地质分区：陇西地区、陇东—陕北—晋西地区、关中地区、山西—冀北地区、河南地区、冀鲁地区、边缘地区，扩大了分区范围，纳入以前规范中未包括的有关省、区，其目的在于指导这些地区的工程建设。兰州、太原、西安和洛阳地区黄土的工程地质特征可作为各自分区的典型代表，其湿陷性黄土的物理力学性质如表2-6。

表2-6　兰州、太原、西安和洛阳湿陷性黄土的特征指标（刘祖典1997）

由表2-6可知，从西北向东南，随着降雨量的增加，我国黄土湿陷性的程度减弱，湿陷等级减小，湿陷起始压力增加。这些特征与黄土的粒度、微结构的空间分布相吻合。

由于黄土的湿陷性对于建筑物所存在的巨大危害性，人们对其进行了大量的研究。张炜、张苏民将我国黄土工程性质研究的发展分为了几个阶段［13］：

第一阶段为新中国成立初至1966年的十余年间，我国学者对兰州、西安、太原、洛阳等地的湿陷性黄土的各项工程性质开展了从室内到现场的大量试验研究工作，取得了重大的成果，主要包括：①湿陷性黄土的变形是压力的函数，随着压力的增大，其变形由小变大，再由大变小。②只有当上覆压力超过湿陷起始压力时，湿陷变形才会显著，并确定了湿陷起始压力的确定方法。③根据湿陷性黄土在饱和自重压力作用下能否产生显著的湿陷变形，划分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。④发展和提出了湿陷性黄土地基的处理方法，并明确应根据地基土湿陷类型和等级、建筑类别等选择不同的地基处理方法。这一阶段的研究成果已接近或达到了国际水平，大部分结论至今仍具有重要的理论指导和工程实践的意义，并根据这些成果制定并颁布了《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ20-66）［11］，对黄土地区的工程建设起到了巨大的指导作用。(www.xing528.com)

第二阶段从1966年至1978年，我国学者在极端困难的条件下，在工程实践中发现了沉积年代仅数百年至千余年的新近堆积黄土，其压缩性高，湿陷性变化大，并初步弄清了其工程特性及承载力确定方法；进一步发展和完善了黄土湿陷性的判别标准，使其更接近于客观实际；对湿陷性黄土的容许承载力进行了深入的研究，得到了容许承载力与含水量及液限孔隙比的数量关系。根据这一阶段的研究成果国家建委颁布了《湿陷性黄土地区建筑规范》（TJ25-78）［14］，其中的一些成果至今仍在使用。

第三阶段从1978年至1990年，为黄土研究工作蓬勃发展的时期，期间取得了丰富的研究成果。在黄土微观结构研究方面取得了突破性进展，将黄土微结构进行分类，并将其与黄土的宏观性质相联系，为研究黄土工程性质的本质特征开辟了新的途径；在黄土应力—应变关系及本构模型研究方面，刘祖典［15，16］等先后提出了六种不同情况下黄土（即黄土湿陷变形以及原状黄土、饱和黄土、挤密黄土、击实黄土、高围压下黄土）的应力—应变关系曲线；发展并完善了湿陷性黄土地基处理新方法，如强夯法、灰土挤密桩、化学加固法、振冲法等。1990年颁布的《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25-90）［17］反映了这一阶段的研究成果。

1990年之后黄土的研究成果包括在黄土的动力学特性方面、非饱和土力学特性的理论与测试技术、湿陷性黄土增湿与减湿特性及结构强度特性、湿陷性黄土地基处理的新技术等都有了飞速的发展，并于2004年颁布了新的《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）［12］。

刘祖典（1994年）［18］对几个典型黄土地区如陇西、陇东、关中、太原和豫西等地进行分区研究，对各地区黄土的湿陷系数（δs）与其主要物理力学指标间的关系作了详细的分析，并建立了湿陷系数与各个影响因素之间的回归关系，包括黄土的湿重度、起始含水量以及颗粒级配等，以作为湿陷性黄土地区工程建筑地基土湿陷类型划分、初步现场评价应用。

张炜［19］通过对黄土有关力学性质（包括压缩性、抗剪强度、湿陷性、静止侧压力系数）试验详细的分析研究，指出了试验中应注意的相关问题，阐述了试验结果的变化规律，分析了黄土力学指标间的相互关系，强调了结构强度对黄土力学性质及其试验结果的影响，对进行黄土的力学性质的试验研究作了细致的总结。张苏民［20］从黄土的湿陷性、黄土的湿陷特性曲线、湿陷类型和湿陷等级、增湿变形机理和力与水的作用等方面，将有关湿陷性黄土的一些基本概念及术语进行了总结及介绍，为进一步的深入研究提供了便利，具有很高的借鉴和参考价值。

卢肇钧通过对膨胀土的研究提出了吸附强度与膨胀压力的关系。黄土位于干旱及半干旱地区或地下水深埋条件下，处于非饱和状态，研究非饱和黄土的工程性质需考虑基质吸力的作用。基质吸力的大小随含水量的增加而变化，基质吸力可增加土颗粒间的有效应力，从而使土的强度相对较高。基质吸力所产生的附加摩擦强度即为吸附强度［21］。党进谦、李靖［22］等通过对陕西关中地区的马兰黄土的研究，根据大量的试验资料，阐述了非饱和黄土的抗剪强度随基质吸力的变化特征，并提出了非饱和黄土的抗剪强度关系式。

党进谦、李靖等［23］还对黄土的抗拉强度进行了研究。由于土工建筑物的抗拉能力较低，其抗拉特性常常被人们所忽视。然而许多土工建筑物的破坏，与土的抗拉特性有关：土坡滑动前，坡顶上几乎都先产生拉张裂缝，坍塌、泄流等重力侵蚀发生前，土体表面上亦先产生拉张裂缝，可见土的抗拉特性在土工建筑物的稳定性分析中影响很大。黄土的抗拉强度主要来源于三种作用力：①由水膜的物理化学作用和颗粒间的分子引力形成的凝聚力，②由碳酸盐、石膏和黏土矿物颗粒形成的加固凝聚力，③由非饱和黄土的基质吸力和毛细压力形成的附加凝聚力。通过原状黄土的单轴拉伸试验，测定了黄土在拉应力下的应力—应变关系曲线。结果表明，密度和含水量是原状黄土抗拉强度的主要影响因素，黄土的抗拉强度与初始含水量呈幂函数关系，并与凝聚力有良好的线性关系，试样的极限拉应变随初始含水量的增大而变大。

邢义川、郭敏霞［24］等利用改装的应力－应变控制式三轴仪，通过对渭北张桥的原状黄土进行增湿试验，探索了非饱和黄土湿陷过程中孔隙压力及基质吸力变化规律。非饱和黄土在湿陷过程中，孔隙气压力变化很小，孔隙水压力随着含水率的增大而变大，试样接近饱和含水率时，孔隙水压力与孔隙气压力趋于相等；吸力值的大小主要取决于孔隙水压力的大小，湿密比与吸力的变化呈直线关系。邢义川等［25-27］通过对非饱和土有效应力原理的研究，提出了新的有效应力公式，并对非饱和黄土湿陷过程中有效应力的变化规律进行了总结。