饱和土体液化是土动力学研究范畴的重要问题,与之相对应的关键问题包括残余变形与孔隙水压力两个方面,尤以二者的定量关联最为基本。这一关联,不仅是清晰理解土体液化现象根本物理过程的必需,也是理论明晰孔隙水压力增长规律及液化大变形发展特征的前提。由于物源因素与生成环境的特殊性,天然黄土相较其他土类在工程地质特性方面具有独特性。这一点,也体现于饱和黄土液化现象之上。土体残余变形与孔隙压力的演变机理、两者之间的控制作用及定量关系,是理解土体在外部荷载作用下力学响应行为的关键问题,目前土体液化过程中孔隙水压力增长的确切力源及机制不够明确。通过饱和与非饱和黄土的室内静(动)三轴试验,分析体积应变/轴向应变的比值变化,研究黄土在受载变形过程中微裂隙的张闭演变及其对土体受载变形的可能影响,厘清土体受载变形过程中土体残余变形演变的细节特征;分析土体残余变形与孔隙压力之间的定量关联,从孔隙气、水压力在响应过程与成因方面的一致性以及在绝对量值方面的差异性分析体积残余变形对孔隙压力的控制作用;结合砂土动三轴试验,分析饱和土体液化过程中最大孔压比发展特征,揭示饱和土体受载液化过程中孔隙压力的发展变化规律,厘定饱和土体液化过程中最大孔压比能否突破1.0的问题。论文取得的创新性结果汇总如下。(1)非饱和与饱和黄土在受载变形过程中体积应变/轴向应变呈台阶式变化,可能与土体中微裂隙的张闭演变相关联。当微裂隙在发育与扩张阶段时,表现为黄土的体积应变/轴向应变的比值降低,而当微裂隙处于闭合阶段时,土体的体积应变/轴向应变的比值增大;饱和黄土受载变形时微裂隙的扩张和闭合的发育程度迅速降低,其比值增量也有相似表现。(2)孔隙水(气)压力在响应过程及成因上具有一致性;孔隙水、气压力的绝对量值对围压的依赖性差异显著,水体对孔隙水压力的绝对量值的贡献是气体对孔隙气压力的绝对量值的贡献的10倍。孔隙压力的响应过程及成因,取决于固相颗粒介质和气、水相介质之间的作用机理,其绝对量值,取决于气、水相介质的渗透性、压缩性等固有特性。(3)按饱和土体液化孔压比的常规分析方法,黄土的最大孔压比约0.8,砂土的则为1.2左右。基于计算有效围压的逻辑关系分析,考虑三轴试验中的轴向动应力时,砂土的最大孔压比可修正为1.0;分析结果表明,土体液化时最大孔压比超过1.0的现象可能只与计算分析有关,而非实际的物理现象。