饱和土作为土力学基本框架的重要组成部分,其理论已经基本趋于成熟,而非饱和土在实际工程中分布更为广泛,但由于其工程特性更为复杂,理论尚不完善。本文摒弃了非饱和土力学中用单应力变量和净应力与基质吸力双应力变量来研究非饱和土强度和变形特性的思想,选择饱和度作为物理量,避免了吸力的量测,研究土体内水分对强度和变形的影响。在非饱和土力学中,强度理论和变形理论是非饱和土力学稳定性分析理论及计算方法的重要基础。非饱和土力学的研究目前还未进入实用阶段,主要原因在于吸力量测的复杂,等效吸力的提出避免了吸力量测的困难。鉴于此,进行了用含水量(饱和度)代替吸力的试验并确定了等效吸力的拟合公式。本文以常规静三轴试验得到的原状饱和黄土以及非饱和黄土的应力-应变曲线为基础,根据变形等效的原则确定不同饱和度对应的不同的等效吸力,建立了饱和度与等效吸力之间的非线性关系,为简化非饱和土理论应用于工程实践建议了一种新的实用方法。并根据试验结果分析了吸力对非饱和黄土强度的影响,建立非饱和黄土的实用抗剪强度公式。最后按照邓肯-张模型的参数整理方法得到了不同饱和度-的非饱和黄土的模型参数,探索这些参数随饱和度的变化规律,建立了引入饱和度的非饱和黄土实用非线性模型。为了避免吸力量测的困难,采用等效吸力代替真实吸力,提出了一个计算湿陷性黄土增湿变形的方法。进行降雨入渗情况下湿陷性黄土增湿变形的计算,计算结果合理地反映了非饱和黄土变形的分布趋势,验证了方法的合理性。