非饱和土的渗透系数是分析降雨对土坡稳定性、固体废物填埋场、地下污水的迁移和填土工程问题的重要参数。非饱和渗透系数的测定不能由常规的渗透实验测得,因为非饱和土存在基质吸力,不同基质吸力下的变化值差距较大。由于在非饱和土中有基质吸力的存在,不能用常规的渗透试验方法确定其渗透系数,使得非饱和土渗透系数的确定具有较大的难度。本文通过具体试验和理论分析对不同干密度下湖南红黏土的渗透特性进行全面的研究,利用改进后的压力板仪开展非饱和土渗透试验,提出了一种基于轴平移技术同步测量非饱和土渗透系数及土-水特征曲线的新方法,并利用压力板仪实测数据和非饱和渗透系数预测模型进行验证,分析了非饱和土渗透系数的变化规律,并提出了一种基于变形条件下土体进气值预测模型用于预测变形土进气值,具体研究内容如下:(1)详细介绍了非饱和土的渗流,阐述了非饱和土中土水势的概念及组成,同时也列举了几种不同的吸力量测方法,介绍了它们的适用范围和优缺点,重点介绍了轴平移技术在非饱和土吸力测试的应用,接着对毛细作用进行了阐述,从表面张力到毛细现象的形成及毛细管作用的静水平衡,最后介绍了达西定律的概念,以及达西定律的适用范围和在非饱和土中的推广及其应用。(2)利用压力板仪进行土-水特征曲线试验,获得不同干密度下湖南黏性土的土-水特征曲线试验数据。选用三种SWCC模型对土-水特征曲线进行分析,同时利用变水头渗透仪获取其对应不同干密度下的饱和渗透系数,得到湖南黏性土饱和渗透系数随干密度的变化规律。(3)本文提出了一种基于轴平移技术同步测量非饱和渗透系数和土-水特征曲线的测量方法,为了满足试验的测量需要,将土-水特征曲线压力板仪进行仪器装置改造,增加仪器的精度,并用改造后的试验装置进行湖南黏性土非饱和渗透系数试验和土-水特征曲线试验的同步测量,由于试验耗时较长,本文选取3种干密度下的湖南黏土试样进行试验,获取0～200kpa范围内非饱和渗透系数的变化情况,并绘制规律曲线对试验结果进行分析。(4)选取适当的非饱和渗透系数模型对湖南黏土非饱和土渗透系数进行预测,并将预测结果与非饱和渗透系数实测值进行对比分析,同时提出了变形土进气值预测模型,并用实测数据验证本文预测模型的可靠性。