非饱和土力学行为的研究是岩土工程界的热门课题,由于非饱和土中包含固、液、气三相,其中气相的存在以及液相与气相之间产生的相互耦合关系,使得非饱和土的固结沉降机理繁杂,对岩土工程设计与施工带来了诸多的工程问题,饱和土固结理论直接应用于实际工程中会造成较为严重的误差。多孔弹性材料中的多相耦合问题在岩土工程、石油工程、声学及材料科学等许多领域具有举足轻重的地位,其中涉及到了物理学、非饱和土力学、热力学和流体力学。从Biot理论形成开始,大多数学者对多孔材料的研究仅仅只涉及到两相介质,也即孔隙只有一种流体。然而,在实际工程材料中,特别是天然材料中,多孔介质的孔隙大部分填充有两种或更多的流体,即非饱和状态,例如,含有天然气的石油层、建筑物地基的回填土等。多孔介质弹性力学是能够用于求解施加在可变形多孔介质上的压力时所产生的应力和孔隙流体压力之间关于时间耦合的方法,经典的Biot模型将该概念应用于饱和土的固结理论,但没有将其理性推广并扩展到非饱和土的固结沉降当中。本文基于多孔介质弹性理论,结合粒间吸应力表示的有效应力原理,通过理论推导建立了一类以固相的体积应变、孔隙气压力和孔隙水压力关于时间耦合的偏微分控制方程,在此基础上,研究了非饱和土的一维固结特性。主要研究的工作如下:（1）在参阅大量论文的基础上,根据非饱和土力学的基本理论,结合多孔介质弹性理论,考虑固体土骨架的可压缩性和孔隙流体的粘滞性,通过对含有两种不混溶,可压缩,粘性流体的均质多孔弹性介质的动量平衡方程左右两边同时进行散度运算,结合孔隙气压力、孔隙水压力与固体土骨架和孔隙流体变形之间的应力应变关系式,通过方程的推导,建立了非饱和土三维固结的偏微分方程组,并退化成为土体在饱和条件下的三维固结控制方程,与Biot所建立饱和土的控制方程进行对比,发现两者的形式一致且意义相同,证明了所建立非饱和土固结的控制方程具有一定的正确性。（2）基于本文所建立的非饱和土三维固结偏微分方程组的基础上,通过引入加载瞬间计算得出的初始条件,利用数学方法,推导得到定荷载在双面排水条件和单面排水条件下一维固结问题的解析解答。以粘土为例,通过数值算例,分析了初始饱和度对非饱和土体中的孔隙水压力、孔隙气压力和总沉降的影响,以及孔隙水压力在时间尺度上的变化规律,发现在固结过程中,孔隙水压力的消散速度随初始饱和度的增大而增大,孔隙气压力的消散速度要比孔隙水压力的消散速度快,当孔隙气压力消散结束后,孔隙水压力还在继续消散;同时通过所得解析解答对单面和双面排水条件下非饱和土中孔隙水压力的分布规律进行对比,探究它们之间的区别和联系。结果表明,当土层条件、土层厚度相同,且渗透面能够排水排气而不渗透面不能排水排气时,非饱和土中双面排水的情况相对于单面排水情况其渗透路径变成了单面时的二分之一,这与饱和土中的情形相吻合,同时也说明了本文解析解答的正确性。（3）以多孔介质弹性理论为基础,通过对所求得一维固结的控制方程进行拓展,建立了一组宏观耦合的偏微分方程,可用来求解局部饱和多孔介质在循环荷载作用下的一维固结问题。在空间域中使用Fourier级数表示以及时域内进行Laplace变换,将包含周期荷载作用下的耦合模型方程的边值问题转化为两个耦合的非齐次常微分方程,它们在物理上对应于耦合振子系统在粘性阻尼作用下的强迫振动。然后,利用公式推导得到包含瞬态分量和稳态分量的完全解析解,进一步通过数值算例,分析了激励频率和初始饱和度对非饱和土一维固结特性的影响。