土体的固结研究一直是土力学研究的重点课题,非饱和土由于气相的存在,其固结机理十分复杂,不同饱和度土体之间的固结特性差异巨大。土体固结时超孔隙气压力和超孔隙水压力的产生规律以及超孔隙压力随着时间的消散规律是非饱和土固结研究的主要内容,研究不同饱和度土体超孔隙气压力和超孔隙水压力的产生规律以及进一步开展不同饱和度非饱和土的固结机理研究都具有重要意义。本文采用改进的GDS三轴试验系统,通过不同饱和度土体的加荷试验,得到饱和度对初始孔隙压力的影响规律;通过渗透试验得出饱和度和渗透系数的变化关系。基于Fredlund双参数固结理论和已有的固结解析解,建立非饱和土一维固结模型,分别结合饱和度对初始孔隙压力的影响关系和饱和度与渗透系数的变化关系分析了不同饱和度土体的固结特性。以下为本文研究的主要内容:(1)通过改进的GDS三轴试验系统,实现不排水不排气状态下水压气压精密测试,通过不同饱和度、不同应力路径下土体的等向固结试验和轴向固结试验,得到不同条件下土体的固结变形、水压气压以及体积随时间的变化规律,同时结合土水特性曲线,分析了饱和度对初始孔隙压力的影响规律。(2)建立单面排水排气和双面排水排气非饱和土一维固结模型,在Fredlund一维固结理论和已有的固结解析解的基础上,结合土体的初始孔隙压力测定试验,分别对不同渗透条件下土体的超孔隙气压力、超孔隙水压力的消散规律以及土体固结变形机理进行了分析。(3)结合土体的渗透试验得出的饱和度和渗透系数变化关系,分别对单面和双面排水排气条件下不同饱和度和不同深度土层的固结变形特性和固结时间特性进行了分析。