迄今为止,针对饱和砂土的研究表明,剪胀和各向异性是其力学特征中两个重要的特征。砂土,作为本文的研究对象,不同于其它材料最明显的特征为它在围压一定的情况下体积的变化与剪切应力相关。例如,松散的砂土在剪应力作用下体积将连续收缩,但是对于密砂或者中密砂土只是在初始阶段体积收缩,随后相互咬合的颗粒在剪应力作用下发生提升错动、翻转等,由此引起剪胀。砂土的相变状态在不排水试验中,是指孔隙水压力由增加到减小的转变状态；砂土的相变状态在排水试验中,是指土体体积变形由压缩到开始膨胀的转变状态。本文通过饱和砂土三轴剪切试验,研究了初始孔隙比和围压对相变状态的影响规律；借助在排水情况下的饱和砂土三轴试验,验证了以相变状态为基础的本构模型能够较好地描述土的剪胀规律和应变强化、应变软化行为。本文的主要研究成果：(1)针对饱和的北京地区重塑砂土,通过开展初始孔隙比相同,初始围压不同的排水和不排水三轴剪切试验；以及初始围压相同,初始孔隙比不同的排水和不排水三轴剪切试验,得到了相变应力比与平均有效应力的函数关系和各个状态参数(如相变应力比、峰值应力比)随初始孔隙比、初始围压的变化规律,揭示了饱和砂土的变形特性受初始孔隙比和初始围压的影响。试验结果表明：1)在排水和不排水情况下,相变孔隙比与平均有效应力的对数成线性关系；2)在排水和不排水情况下,初始孔隙比一定时,相变应力比的值随着初始围压的增加而增大,峰值应力比的值随着初始围压的增加而减小,且最终两者均趋近于临界状态应力比；3)在排水和不排水情况下,初始围压一定时,相变应力比的值随着初始孔隙比的增加而增大,峰值应力比的值随着初始孔隙比的增加而减小,且最终两者均趋近于临界状态应力比。(2)基于试验研究成果,对已有的以相变状态为基础的砂土本构模型进行了验证。以相交状态线作为参考线,并结合临界状态,引入了状态参数声来描述土的变形行为；在此基础上,对三轴应力空间的基于相变状态的砂土本构模型进行了进一步推导；利用试验结果,确定了模型中各参数的标定方法及具体取值；最后,通过试验结果和模型预测结果的对比,验证了该本构模型在预测砂土剪胀规律和应变强化、应变软化特性方面的适用性。