土水特征曲线(SWCC)描述了非饱和土力学中一种基础的本构关系。其具体表述了土体吸力与土体含水量之间的关系。通过土水特征曲线可以间接得到土体的强度、渗透系数等描述非饱和土性质的指标,因此在实践中被广泛应用。传统实验测定土水特征曲线需消耗较长时间,基于非饱和土微观理论所提出的土水特征曲线计算模型可以实现SWCC的快速计算。对毛细滞回内变量模型的理论进行了系统介绍,该模型建立于热力学基础上,有着严谨的理论基础,能较好的实现滞回圈内任意干湿路径的计算。但其建立时并未考虑进气值的影响,从而导致计算得到的土水特征曲线的初始斜率无穷大。总结了前人对其进行修正的几种方法。完整的土水特征曲线包括初始脱湿曲线(IDC),主吸湿曲线(MWC)和主脱湿曲线(MDC)三个部分。研究了非饱和土孔隙内部吸水、脱水机制后,假定孔隙介质在经历脱-吸湿循环后,再次进行脱湿时,孔隙的排水顺序不发生变化。在已知IDC与MWC的基础上,建立了不需要任何参数的土水特征曲线简化模型计算MDC曲线。在仅知IDC与MWC两条边界曲线的基础上,建立了实现任意干湿循环的土水特征曲线模型。该模型考虑了残余含气量的影响,不仅实现了在MDC与MWC所组成的主滞回圈内的任意高阶扫描线的计算,同时实现了IDC与MWC区间内的任意干湿循环。将非饱和土的强度值分成饱和状态时对应的强度与由于基质吸力的变化所引起的强度变化两部分,定义等效含水量替换体积含水率,对公式进行修正使得计算结果更符合实际测量值。选取前人所做的四种材料的强度试验数据,验证强度公式的有效性。通过对比数据后发现,所提出的公式可以较好预测部分非饱和土及非饱和膨胀土的抗剪强度值。利用基质吸力对强度贡献的计算结果,较为系统的分析了由于基质吸力的变化对抗剪强度所产生的影响。