泡沫轻质土得益于其特有的自重轻、强度高、自立性强、便于施工等特征,目前被广泛应用于桥头跳车处理、既有公路改扩建、管线回填、特殊区域施工等减荷换填工程中。然而,常规泡沫轻质土水泥掺加量大,造价较高,环境影响较差。为解决该问题,国内外学者研究提出可通过采用外掺料等量代替部分水泥的配比方式。山东省广泛分布的黄泛区粉土由于具有粒径均匀、黏粒含量低、磨圆度高等特征,适于作为泡沫轻质土掺加料使用。基于课题组前期研究基础,为进一步拓展水泥基粉土泡沫轻质土工程应用领域,本文对不同湿密度下的高掺量粉土泡沫轻质土的物理力学性能进行了试验研究,并综合低掺量粉土泡沫轻质土相关数据,建立了泡沫轻质土力学性能与粉土掺量及湿密度的相关关系。同时,为了揭示泡沫轻质土力学性能受实际施工环境温度的影响,本文重点开展了不同施工温度下的泡沫轻质土的物理、力学性能研究,明确了施工技术要求。综合课题组关于粉土泡沫轻质土的2000余组试验数据,通过机器学习算法编制了无侧限强度计算程序,可用于辅助确定不同工程应用条件下的材料配比。本文研究成果可用于指导水泥基粉土泡沫轻质土配比设计及施工组织,对于大幅降低泡沫轻质土造价,提高工程建设质量具有重要的理论意义和工程实用价值。依据研究成果,可得到主要结论如下:1、对于高掺量粉土泡沫轻质土,随着粉土掺量的增加,泡沫轻质土的抗压强度、弯拉强度以及弹性模量均减小,水稳定性变差,适用于非承重结构的填充工程。综合低掺量粉土泡沫轻质土数据,拟合得到了湿密度600≤ρ≤800 kg/m3、粉土掺量0≤α≤70%的泡沫轻质土的关键力学指标表达式。2、依据水泥基粉土泡沫轻质土环境温度影响试验,表明对于28 d龄期试件,各初始温度条件下的关键力学指标变化趋势基本一致,但数值不同。具体表现为:0℃～20℃范围内,各力学指标随温度的升高而逐渐增加;而20℃～50℃范围内则相反。3、对比标准养护条件下的抗压强度衰减幅度,可将泡沫轻质土的施工环境温度划分为四个温度区间,即冰冻、低温、适宜及高温区。基于研究成果分析,提出对于工程重要承重部位,不宜在冰冻区或高温区进行施工,并应做好施工保温措施。对于工程非承重填充部位,则在满足设计最低强度要求及保温措施的前提下可酌情考虑在冰冻区或高温区进行施工。4、综合水泥基粉土泡沫轻质土已有试验数据,考虑湿密度、土的掺量、原料土的粗粒含量、原料土的塑性指数、浇筑期温度五个主要变量,采用机器学习算法,编制了粉土泡沫轻质土 28 d抗压强度预测计算程序,可用于不同工程应用条件下的施工配比辅助设计。