水力与力学特性是影响非饱和黄土工程孕灾-致灾的主要因素之一，由于已有研究没有充分揭示其物理机制，因而对黄土工程结构的设计优化不足，造成投资浪费或存在安全隐患。因此，深入认识水力-力学特性的内在机理，是重大黄土工程建设的迫切需求。非饱和土测试方法、渗透理论、土水特征曲线影响因素及其模型以及力-水耦合特性是非饱和土力学的最基本问题。本研究在渗透试验方面，研制了新型非饱和土水气运动联合测定三轴仪，实现了控制、测试孔隙中水与气的各自独立及耦合运动。进而利用大量室内非饱和土水、气渗透试验，在研究渗水系数、渗气系数的直接、简便的测定方法以及影响水、气渗透特性的因素后，建立了两种非饱和黄土渗透函数-非饱和黄土渗透函数和渗气渗水函数，综合反映了湿度和密度的影响。在土水特征曲线试验方面，使用GCTS土水特征曲线仪，对不同干密度的重塑黄土试样和细砂试样进行了大量土水特征曲线试验，首先研究了初始干密度、应力（引起孔隙比变化）对黄土土水特征曲线的影响及干湿循环对黄土土水特征曲线滞回特性的影响规律。通过引入一种新的湿度变量（水土体积比）对黄土的土水特征曲线的试验数据及已有文献数据进行分析，得到了改进van Genuchten（VG）模型，使其能够考虑初始孔隙比和应力引起孔隙比变化的影响，较好地统一将应力和孔隙比对土水特征曲线的影响反映到VG模型中，得到了新的修正VG模型。课题组共出版著作1部，发表论文100余篇，其中SCI、EI检索论文60余篇，获得授权专利2项，依托本研究培养博士1名、硕士31名。目前已完成国家自然科学基金、陕西省教育厅重点实验室计划项目及企事业单位委托技术研发课题30余项，总经费542.177万元，本成果在中国水电基础局有限公司、上海汇壹土木工程技术有限公司等机构的黄土水力-力学特性参数快速确定及其工程沉降计算与稳定性评价项目中得到广泛应用并取得显著经济效益。研究成果对于旱区黄土工程水力与力学孕灾-致灾机理评价、防护与治理具有重要的理论价值和实践意义，综合效益显著，应用推广前景广阔。