工程中遇到的土体绝大多数都是广义的非饱和土体。随着对场地地震波动响应问题研究的深入,针对非饱和土场地的抗震问题的研究理所当然的成为重点。目前,对于非饱和土体复杂场地波动的研究多是针对准饱和土状态,与天然状态下非饱和土体饱和度随深度大范围连续变化的真实状况相去甚远。为了较好的解决这个问题,本文基于混合物理论本构模型,推导了非饱和土成层场地波动问题解析解,并利用该解答分析研究了地下水水位上升对地面运动的影响。本文的主要工作包括:(1)在现有非饱和多孔介质波动理论的基础上,推导得到了非饱和土层中刚度传递矩阵;建立了基岩-饱和土层-成层非饱和土层复杂场地模型,利用传递矩阵法,求解了平面波P、SV入射下非饱和土成层场地波动问题的解析解。并且与已有的解进行了退化验证。(2)建立合理的考虑地下水位变化的地层分析模型,利用非饱和土成层场地波动问题解析解,从入射波频率、入射角度、土骨架刚度、地下水水位以上土体饱和度等多个角度,计算分析了地下水位变化对地震地面运动的影响。分析结果表明:随着地下水位上升,地表位移放大系数的峰值减小,频率响应周期变长,对土骨架刚度较低的土体来说,上述效应更加显著。地上水位以上土体饱和度梯度变化时位移放大系数共振峰值较饱和度不变时减小。