非饱和土为三相介质，土体内气相液相以及固相的力学性质以及能量平衡要比饱和土复杂很多，其中广泛涉及到基质吸力（matric suction）及吸应力(suction stress)这两个状态变量。研究不同级配及含水率的情况下基质吸力及吸应力和有效黏聚力的变化规律，对工程实践具有重要意义。本文在总结前人试验研究成果的基础上，以红黏土为研究对象，通过施加孔隙气压使土样脱水及控制黏粒含量的方法制做不同含水率及不同级配的试样，进行土水特征曲线试验及非饱和土直剪试验，分析含水率、颗粒级配及基质吸力对抗剪强度的影响。研究结果表明，非饱和土抗剪强度很大程度上取决于土体内基质吸力转化为有效黏聚力ｃ’的转化情况，即基质吸力和吸应力之间的转化关系。由于基质吸力与含水率满足土水特征曲线关系，必定存在某一含水率使土体抗剪强度达到最大值。黏粒含量及颗粒级配对转化率影响巨大。当黏粒含量≥70﹪时转化率可达80﹪以上，然而随着粗颗粒的增多，平均粒径的增大转化率急剧下降，最终接近于0，此时土体有一定的基质吸力但抗剪强度很小，这一点在分析实验结果时应该引起重视。根据试验数据分析提出了含水率与转化率的三参数关系函数，以此方法计算水分迁移过程中的有效粘聚力变化情况得出了不同黏粒含量下的黏聚力随含水率变化关系曲线，并通过模拟试验分析了不同水分迁移路径对强度公式计算值的影响，提出了理论计算值和实际值的修正系数。