结合水具有复杂的物理化学特性，对粘土物理水理性质、变形与强度特性具有重要影响。结合X射线衍射法（XRD）、X射线荧光光谱分析（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）、容量瓶、等温吸附、热失重（TGA）、高压固结、三轴剪切、蠕变试验等技术手段，从宏观和微观两个层面，采取试验测试、理论分析和数值模拟的途径，研究了不同地区软粘土中结合水的特性，提出了软粘土结合水分类和表征方法。采用PFC模拟颗粒与结合水的作用过程，明确结合水对土的力学行为的控制作用及机理。采用非线性相关分析方法，建立软粘土基于结合水特性的变形与强度的量化计算模型。结果表明：软粘土细小孔隙密布，为结合水的分布提供了空间，造成其结合水含量高而自由水含量少。软粘土吸附等温线分为三个不同阶段，其吸附规律分别符合弗雷德里希模型、斯彼朗斯基模型和指数模型。在水气平衡压(p/ps)<0.9的条件下主要是强结合水的形成；在p/ps>0.9条件下吸附水含量明显增大，弱结合水大量形成。结合水在200~250℃的条件下完全脱失。在p/ps<0.98条件下，水合粘土强结合水的初始脱水温度在87~92℃；当温度接近60℃时，弱结合水开始释放，并在90~108℃条件下被完全除去；毛细水和自由水在60℃前脱失。水合粘土的比重随吸附水含量线性下降。水合粘土的体积、吸附水的体积和水膜厚度随吸附水含量均近似线性增加，p/ps<0.9条件下颗粒表面结合水的密度在1.25-1.35g/cm3之间。软粘土的压缩系数随着结合水含量的增大而增大，内摩擦角随结合水含量增加而减小，粘聚力随结合水含量的增加先增加后减小。次固结系数随结合水含量增长而增长。粘滞系数随结合水含量增长总体呈减小趋势。长期强度指标C∞随结合水含量增长呈减小趋势或先增加后减小，φ∞随结合水含量增加而减小。弱结合水在软粘土蠕变过程中起主导因素。强结合水阶段粘土颗粒之间摩擦力最大，随着结合水量的累积，水膜的增厚，颗粒间结合水连接力在逐渐削弱，结合水膜的润滑作用致使颗粒之间的摩擦力也在被减弱。上述研究深入探讨了结合水对粘性土力学行为的影响作用，为精细计算软粘土地基变形及稳定性提供理论依据。 2100433B