自然环境中的水合物是由气体（主要为甲烷）和水在高压和低温条件下形成笼形结晶化合物，主要分布于深海海底和永久冻土区等地区。其在全球范围内的储量丰富且分布范围广，是一种极具前景潜在的战略储备能源，目前在全范围内已经掀起了水合物开发的热潮。在这个水合物开采的大背景下，世界各国的科学家都开展含水合物土的研究。其中，开展试验来研究含水合物土的基本物理力学性，然后建立准确合理的本构关系是目前含水合物土的一个研究热点。对此，本文主要开展了以下工作对含水合物土的力学特性进行研究。　　(1)对含水合物土的基本特点进行了研究。主要包括其结构类型、赋存特点，开采方式和目前在全世界范围内对含天然气水合物土的三轴剪切实验的研究情况等。　　(2)开展了含二氧化碳水合物土的制样实验。主要包括:研究了含水合物土中水合物生的成核作用、生长规律以及水合物在土中主要的形态;以砂土和CO2为基本材料原料，采用非饱和法制备不同饱和度下的含二氧化碳水合物砂的试样来模拟天然状态下的含天然气水合物土，在制样过程中利用数据采集系统对高压低温条件下水合物的生成进行监测，对实验室制备含水合物土三轴剪切试样的方法和水合物生成规律进行了研究;最后对含水合物土中水合物饱和度的定义和确定方法进行了研究。　　(3)开展含二氧化碳水合物土的三轴剪切试验。采用的是含水合物土制样和剪切一体化的实验系统进行试验，待水合物生成完成后（一般是12h之后），直接对压力室的温度、压力进行调整，使含水合物土的三轴剪切试样处于剪切试验所需的温度和压力条件下，然后进行加载开始剪切。用数采系统对试验过程中的压力和应变（轴向应变和侧向应变）的数据进行采集，获得了含水合物土在三轴剪切条件下的应力应变关系规律。　　(4)对含水合物土在三轴剪切试验条件下的行为进行了研究，即强度、刚度、强化、软化和剪胀等行为和随饱和度、固结压力、粒径等的变化规律。，从颗粒尺度的角度对含水合物土在荷载作用下的力学行为机理进行分析。给出水合物胶结结构破坏的可能的机理解释。　　(5)把扰动状态概念应用到含天然气水合物土本构模型的研究中。把含天然气水合物土视为一种结构性材料，并且认为水合物赋存于土骨架之上并于土骨架形成特定的结构，且与土骨架具有相对应的变形。以水合物土体内胶结结构受剪破坏为依据，应用损伤力学的概念和理论来建立含水合物土的应力应变本构模型，以此反应含水合物土在荷载作用下内部结构破坏的特点及其力学行为。接着将所得模型进行编程获得理论模型的试验结果;并将试验结果与该含水合物土的弹塑性模型所得的理论结果进行对比以验证理论模型的适用性。