我国西北地区分布着大量的盐渍土,其盐-冻胀、溶陷、腐蚀等不良工程特性严重阻碍了我国的工程建设,造成了巨大经济损失,威胁了人民健康安全。因此,开展盐渍土的防治和改善其工程特性具有极其重要的意义。故本课题选择石灰-硅灰进行盐渍土的改良固化。本文以室内人工配制硫酸盐渍土为改良对象,通过掺加石灰-硅灰改良剂,监测了土体改良前后的盐-冻胀值以及基于冻融作用下的土体的抗剪强度、无侧限抗压强度以及劈裂抗拉强度,其中自变量为含盐量、改良剂掺量、养护龄期。并通过电镜试验,从微观结构对土体的改良机理进行了分析研究。取得的主要研究成果如下:1.在击实特性方面。硫酸盐渍土的最优含水量随着含盐量的增大而不断增大,最大干密度随着含盐量的增加而不断降低。固定石灰掺量为5%的石灰+硅灰双掺改良土的最优含水量随着硅灰掺量的增大而不断增大,最大干密度随着硅灰掺量的增加而不断降低。2.在硫酸盐渍土盐-冻胀特性方面。不同含盐量的硫酸盐渍土试样的盐-冻胀量随着冻融次数的增加具有累加性。含盐量1%及以上的硫酸盐渍土试样盐-冻胀相对明显,其冻结峰值盐-冻胀量和融化残余盐-冻胀量均与冻融循环次数呈线性增大关系。3.在改良硫酸盐渍土盐-冻胀特性方面。石灰+硅灰双掺改良效果远超单掺石灰和单掺硅灰改良。对于3%含盐量及以下的盐渍土,双掺时固定石灰掺量为5%,则硅灰掺量达到5%且养护龄期达到7d时抑制盐-冻胀效果较好;对于6%含盐量的超硫酸盐渍土,固定5%石灰+5%硅灰掺量时,要想达到盐-冻胀量被较好抑制的效果,养护龄期应达到28d。4.在改良硫酸盐渍土的力学强度方面。取具有代表性的3%含盐量的硫酸盐渍土进行试验,试验表明,改良剂的加入,使得土体在冻融前后的抗剪强度、无侧限抗压强度以及劈裂抗拉强度都有所提高。石灰+硅灰双掺改良效果最为显著,强度远超单掺石灰、硅灰改良,其中单掺硅灰改良效果最差,其土体强度不会随着时间增长出现明显提高。综合抗剪、抗压以及抗拉三大力学试验得出,石灰+硅灰双掺改良土中,若固定石灰掺量5%,硅灰的合理起始掺量为5%,合理养护起点为龄期7d。5.在微观结构方面。石灰+硅灰双掺改良与单掺改良相比最明显的特征是土体中生成了水化硅酸钙等胶凝物质,大部分孔隙和裂隙被微团粒和水化产物填充,土颗粒发育成团聚体,彼此镶嵌,整体性更强。而单掺石灰改良土内部结构孔洞和孔隙较多,呈现粒状,架空结构,整体性较差;单掺硅灰改良土虽然孔隙被硅灰颗粒填充,但是未生成水化产物,强度较低。双掺时,石灰掺量一定,随着硅灰掺量增加,最明显的特征是孔隙和大孔洞减少,同时微团粒等胶结物体增多;随着龄期增大,絮状凝胶物质开始连续发育,土颗粒之间进一步紧密相连,结构连结类型进一步向胶结型转变。对于石灰+硅灰双掺的改良机制而言,主要包括物理填充及替换作用、离子交换作用、火山灰作用、碳酸化作用。四种反应同时进行,其中以火山灰反应为主,是土体强度增大的主要原因。