本文以湖南湖区某公路路基硬壳层其下卧软土为研究对象,以室内试验、现场试验和数值分析为研究手段,对硬壳层及其下卧软土的变形、强度和承载特性进行了较为系统的研究。首先,分析研究了软土硬壳层的成因和基本工程特性,在室内开展了硬壳层及其下部软土的固结、渗透、三轴剪切试验,分析了硬壳层及其下卧软土软物理力学特性的差异,阐明了硬壳层与其下卧软土的内在联系机理。其次,在现场开展了不同厚度的硬壳层和软土的平板载荷试验和动力触探试验,并在相应土层中的不同部位埋设了土压力盒与孔隙水压力传感器,观测土压力及孔隙水压力随上部荷载的变化规律,分析研究硬壳层的壳体效应(扩散作用)、封闭作用、对沉降的滞后作用、支撑作用和反压护道作用,并提出了采用静力触探快捷确定硬壳层及其厚度的方法。然后,利用数值模拟的方法,研究了硬壳层的物理力学参数对应力分布的影响。结果发现：对于硬壳层应力扩散影响因素主要为硬壳层的厚度、压缩模量与泊松比,竖向应力扩散影响因素大小依次：厚度>压缩模量,泊松比不影响竖向应力分布；水平应力扩散影响因素大小依次：泊松比>厚度>压缩模量；综合考虑,总的应力扩散作用因素大小依次为厚度>压缩模量>泊松比。最后,根据已有工程利用硬壳层的实例,给出了利用硬壳层的条件及解决硬壳层软土地基工程实践问题的技术方法,讨论分析了在利用硬壳层的过程中出现的沉降过大时应采取的工程措施及施工过程中的注意要点,并对人造硬壳层技术进行了分析总结。