吸力是影响非饱和土强度和体积变化特性的重要应力状态变量之一。因此,土壤吸力的测量是了解非饱和土机理的先决条件。吸力是土壤结构和土壤含水量的函数,土壤吸力(总吸力、基质吸力或渗透吸力)与含水量(饱和度或体积含水量)之间的关系称为土水特征曲线,它是推测和解释非饱和土各种力学现象和特征响应的重要工具。土壤吸力可采用直接或间接测量技术来确定,尽管目前有很多种技术可以在实验室中测量和控制土壤的基质吸力和总吸力。然而,几乎所有的吸力测量方法都存在可靠性、成本、适用范围、实用性等方面的不足。因此,这些土壤吸力测量技术还有待改进。本文主要通过冷镜露点水势仪、离心机法和滤纸法对非饱和粘土及其与砂的土壤混合物的吸力进行测试研究,提出了一种新测量非饱和土的吸力的方法,并把新型方法与本文涉及到的三个传统方法做对比,通过理论分析、数据梳理、总结归纳出创新渗透技术测量非饱和土吸力的正确性、可靠程度与局限性。主要的研究内容和成果如下:(1)在利用WP4C冷镜露点水势仪对不同配比粘土(高岭土、膨润土)及砂的土壤混合物在脱水和吸湿过程进行吸力测定中,使用双参数的幂函数形式的数学模型来模拟土水特征曲线,相关系数都在0.9以上。实验表明在脱水路径和吸湿路径之间存在滞后现象,土水特征曲线是不稳定的,吸力值与脱水和吸湿路径有关。膨润土的持水能力要比高岭土强,砂几乎没有持水能力,另外实验发现吸力的增强或减弱不全是与掺入土壤的颗粒大小有关,而是与掺入土颗粒的持水能力和性质有关。(2)通过离心技术对100%K;90%K-10%S;80%K-20%S的土壤混合物分别在1、2小时和1、2、3、4天内进行了土水特征曲线测定。实验表明离心机得到的实验结果与冷镜露点水势仪得到的结果比较吻合。离心技术大约1天就使土样稳定达到吸力平衡状态,另外发现对于土壤混合物在高起始含水量条件下,在离心作用下会出现砂土分离的现象导致吸力值会有偏差。在WP4C测定的土样吸力与离心机实验测得的吸力的差异比较中,离心机实验得到的数据与WP4C测量的数据基本吻合,达到了预期的效果,这也说明了WP4C作为分析土壤吸力的工具,其准确程度是可靠的。(3)在滤纸实验中采用高岭土作为研究对象,使用Whatman NO.42定量滤纸,在25℃条件下密封保存至少7天后,利用滤纸率定曲线对吸力进行了计算。并把滤纸法测定的吸力与WP4C作对比,实验发现通过WP4C测定的吸力要比滤纸法测定的要偏大,偏差为10%～16%。以滤纸法作为检验WP4C作为一种测量非饱和土吸力的方法的实验中,得出WP4C偏差不大基本满足吸力测量的要求。(4)在创新渗透技术实验中,利用聚钾盐和滤纸来代替聚乙二醇溶液和密封容器中的半透膜来测量土壤的吸力。创新渗透技术需要3-5天测量吸力,这种新技术测定克服了大吸力测定的局限性。利用该技术与WP4C得到的数据对比,结果显示差异很小、吻合较好。另一方面创新吸力测量技术在实验室中测量高吸力段是一种较好的方法,但低吸力段耗时较长,该技术运用到现场测量还需要另外设计。