颗粒堆积可以减小孔隙比来提高物体的密度与强度、优化物体的最大毛细上升高度等。颗粒的粒径组分是决定孔隙大小与分布的主要因素,且孔隙性质也是推测土水特征曲线的一个重要参数,因此研究孔隙比对于土水特征曲线是非常重要的。本文选取五种不同粒径区间的石英砂,对石英砂的堆积模型与土水特征曲线进行了研究,通过振密试验获得二元与多元混合数据,对比线性模型与非线性模型预测值与试验值两者之间的偏差,使用RMSE评价指标对线性模型与非线性模型进行评价,发现线性模型的RMSE评价值在0.05附近,而非线性模型的评价值在0.02附近,证明非线性模型的实测值与预测值之间的偏差小于线性模型。颗粒间的相互作用参数主要包括松动效应、附壁效应、楔入效应与压实指数四种,本文比较相互作用参数,发现松动效应参数、附壁效应参数与楔入效应参数随特征直径比的增大而增大,压实指数仅与混合物的压实状态有关,当压实状态固定时压实指数恒定。松动效应参数与附壁效应参数在0到1之间变化,且变化趋势相似,特征直径比大于某值时楔入效应参数保持不变。本文分析颗粒间相互作用,结合楔入效应原理对LPDM模型进行了修正,并使用试验数据与公开的数据进行验证,发现修正后的LPDM模型更适合。非饱和固结仪,测定了石英砂各粒径区间的土水特征曲线,并使用Van Genuchten模型对试验数据进行拟合,发现拟合效果较好;然后结合Arya-Paris模型与各粒径区间的物理性质,将粒径级配曲线转换成土水特征曲线;对比分析试验数据、Van Genuchten模型的拟合曲线与Arya-Paris模型的预测曲线发现较相近,证明了可以使用Arya-Paris模型对石英砂进行预测,且预测效果较好。