为研究湿陷性土增湿时的应力变形和强度特征,本文提出在制样时掺加冰屑,通过控制冰屑融化使土在预定应力状态下均匀定量增湿的试验方法,解决了从试样外部直接通水增湿的传统方法中存在的含水量不均匀的问题,实现了在较短时间内准确达到预先设计的增湿含水量。本文进行了重塑击实粘土的侧限压缩增湿试验及三轴增湿试验。为了绕过吸力这一复杂的变量建立尽量简便实用的非饱和土本构模型,本文在原始清华弹塑性模型的基础上将含水量引入硬化参数中,不改变饱和土清华弹塑性模型的屈服面和原有模型参数,推导建立了非饱和土清华弹塑性模型。只需增加一组不同含水量的非饱和土等向压缩试验即可完全确定模型参数。试验表明,此模型可以计算不同含水率下非饱和土的应力应变关系,实现了非饱和土和饱和土在计算模型中的统一。在非饱和增湿计算中,只增加一系列各向等压增湿试验,即可通过正交关系计算任意应力状态下的增湿应变。试验表明,非饱和土清华模型可以合理预测土从天然风干状态增湿到各种含水量的应力应变全过程;能以超前屈服理论解释增湿后再加载初始段应力应变关系曲线变陡的试验现象。本模型在计算中直接建立了含水量与硬化参数的函数关系,通过硬化参数之差量化了屈服面扩大的范围,因此可以合理预测和控制弹性段,使计算结果和试验符合得较好。在前述试验的基础上,本文还探讨了非饱和土清华模型在减湿计算上的应用,结果证明,非饱和土清华模型具有合理预测减湿情况下非饱和土的应力应变关系的能力。本文提出的在制样时添加冰屑的试验方法,给非饱和增湿试验提供了一条新的思路。本文的模型与原始清华弹塑性模型一脉相承,屈服面函数及硬化参数由试验直接确定,假设少,对各种土类都有很强的适用性,在解决复杂的非饱和特殊土类的工程问题上显示了巨大优势;在模型中始终不出现复杂的吸力概念,用简单直观的含水量表达非饱和土性状,是一条非饱和土工程设计计算的简便途径。