黏土颗粒的形态多为细小的片状,其比表面积大,表面电荷丰富,因此黏土颗粒容易相互堆叠形成复杂的孔隙结构。许多传统的孔隙测试方法及渗流理论如压汞试验的Washburn公式,圆形毛细管渗流模型都是基于孔隙形状为圆形这一假设建立。事实上,黏土颗粒相互堆叠形成的孔隙形状常常有着十分复杂的几何特征,其不仅有近似圆形的,也有不少近似为窄缝的以及不规则的。因此本文通过电镜扫描试验以及压汞试验探究了黏土基于圆形-窄缝孔隙模型的孔隙结构特征,建立了黏土组合孔隙模型的渗透系数方程,并结合渗透试验探究了黏土的渗流特性以及验证理论模型的合理性。本文的主要研究工作及取得的成果如下:（1）通过黏土微观结构的定量化分析,黏土试样的孔隙可以假设为圆形孔隙和窄缝孔隙的组合。然后本文将黏土孔隙形态定量分析的结果与压汞试验的结果相结合,得到组合模型的孔隙大小分布曲线,该曲线不仅反映了黏土的孔隙大小分布,还可以反映黏土的孔隙形态特征。最后对黏土的连通性和曲折度进行了分析。试验结果表明黏土与砂石相比,存在着大量的盲孔等非连通孔,因此在相同的孔隙率下,黏土的有效孔隙率更小,孔隙通道更加曲折,孔隙空间更加复杂。（2）基于纳维-斯托克斯方程和泊松-玻尔兹曼方程,考虑水的粘电效应,即电场强度会影响水的粘滞性,推导了圆孔毛细管以及窄缝毛细管的渗流模型,并求得了各个模型单位时间渗流量的解析解。在此基础上,本文建立了黏土的圆形-窄缝组合模型的渗透系数方程。通过实测结果证实了本文组合模型方程的预测值与试验值吻合地较好（本文的预测值与试验值最大偏差为3倍）,能够较真实地反映黏土颗粒表面电场效应和孔隙分布特征对渗透系数的影响。（3）通过黏土的渗透试验,探究了孔隙液的离子浓度对黏土的渗透性的影响。试验结果表明孔隙液的离子浓度对黏土的渗透性的影响具有双面性。一方面离子浓度的增加会改变黏土颗粒结构,使其形成集聚体,使得部分孔隙转为封闭孔隙会减少有效渗流孔隙;另一方面,离子浓度的增加又会压缩双电层,减小结合水膜的厚度,增加有效渗流孔隙。一般来说,对于低液塑限的高岭石以及伊利石,黏土结构的改变占主要因素,宏观表现为土体渗透系数随着溶液溶度的增加而减少;对于高液塑限的蒙脱石,双电层厚度改变占主要因素,宏观表现为土体渗透系数随着溶液溶度的增加而增加。