饱和局部非均质砂土是一种实际工程常见的地基材料，主要由砂土和少量粘土、粉土团块组成。在地震波等循环荷载作用下，局部结构中产生的局部孔隙水压力比周围大孔隙高得多，存在非平衡流动现象。局部流动（细观和微观）的特征时间与宏观流动(Darcy流动)特征时间存在匹配不一的问题，导致了局部流动对宏观力学特性的不同影响。本文面对这一课题需求，以Wei提出的饱和非均匀介质声波特征理论为基础，描述了不考虑固体颗粒压缩性时的非平衡流动现象;推导了考虑局部流动影响的率律相关的本构模型;针对具体初边值问题建立了有限元分析数值模型，并就数值分析中不可避免的几个关键问题作详细讨论，为饱和局部非均质砂土理论发展奠定了基础。　　 本文取得的结论和研究成果如下:　　 (1)局部结构对宏观力学性能的影响采用局部压力松弛时间τ(w)来衡量。因局部孔隙水压力消散而对骨架产生的影响，具体从松弛时间与宏观流动特征时间的对比来区分。从一维饱和非均质砂土的固结试验中孔隙水压力与松弛时间关系可看出，局部流动对孔隙水压力的发展有削弱作用，且存在明显的影响区间。当松弛时间在这一影响区间内时，局部结构的变化对孔隙水压力的发展有很大影响;当松弛时间在这一影响区间之外时，局部结构的变化对宏观孔隙水压力的影响并不明显。同时，随着外荷载频率提高，这一影响区间逐渐收窄，并向小松弛时间区移动，影响区间与循环荷载的频率密切相关。　　 (2)以Wei提出的饱和局部结构多孔介质声学理论为基础，推导了不考虑固体颗粒压缩性时的本构关系式。经验证，原理论中取固体颗粒压缩模量无穷大时的极限便得到所推导的理论。从这一特例证实了原理论的统一性。　　 (3)局部流动对非均质土宏观力学特性的影响是通过孔隙水压力来实现的，且控制局部流动的非平衡孔隙水压力与宏观孔隙率的变化率相关，故体现为粘性特征。据此，模仿BISQ模型的建立思路，引入平衡孔隙水压力概念，将粘弹性本构关系拓展为粘弹塑性模型。有效应力的应力应变关系采用CS2S模型，来描述饱和砂土在循环荷载作用下的体涨和软化现象。对应考虑或不考虑局部流动情况下，分别建立了率律相关与率律独立的本构模型。　　 (4)采用得到的考虑局部流动的粘弹塑性模型，针对初边值问题，采用伽辽金加权残值法建立有限元空间离散格式。并区分了其与一般率律相关弹塑性模型的不同点，给出率相关孔隙水压力的最后表达式;采用HHT-α法对方程进行时域离散，建立了有限元分析的全局迭代格式;针对描述有效应力的临界状态两面塑性模型(CS2S)，给出了最近点投影算法的应力积分算法，并推导出与此应力点积分算法相对应的一致切线刚度矩阵，为采用非均质土模型在实际工程应用奠定了基础。