红层风化残积土力学性质较差,作路基填料易导致路基塌陷、翻浆唧泥等现象。为改善红层残积土的不良工程性质,本文依据水泥、钛石膏两种材料的特殊工程性质,提出采用水泥改良红层残积土,并添加钛石膏作水泥缓凝剂,以改善其工程特性,其中,外加剂总掺量选用10%和15%两个比例,制样后进行无侧限抗压强度试验测量其强度性能,并对破坏后试样进行扫描电镜、压汞等各项微观试验。基于试验结果,发现当水泥配比为6%时,改良后试样强度不仅能达到二级公路路基填料强度标准,又能相对减少水泥用量,提高钛石膏的利用率。后用最优配比制样进行干湿循环试验,循环次数分别为3、5、7、10、15、20次,循环结束后重复上述试验。文章对试验结果进行如下总结:（1）以水泥、钛石膏作为外加剂能够明显提高红层风化残积土的抗压强度,且随着养护龄期的增加,每组配比的试样强度均有所提升。（2）养护龄期7天、14天均是水泥添加量最高组强度最高,28天时编号10%-2:8和15%-3:12两组试样强度最高,改良效果最好。（3）扫描电镜分析下观察到7d养护龄期各组试样中钙矾石充分生长,钛石膏促进钙矾石生长,包裹水泥颗粒起到缓凝作用,并填充土颗粒间隙提升后期强度。（4）综合考虑,编号10%-4:6试样和15%-9:6试样既能满足《公路路面基层施工技术细则JTG/T F20-2015》中二级公路路底基层强度标准,又能更充分利用钛石膏废料,减少水泥用量,节约成本的同时又满足工程需要,将这两个试样配比设为最优配比。（5）以最优配比制样进行干湿循环试验并对完成干湿循环试样进行无侧限抗压强度试验,描述了试样经历不同干湿循环次数后的形态变化和无侧限抗压强度试验后的破坏情况,并对各试样的应力-应变曲线进行分析,以对水泥-钛石膏改良红层风化残积土的耐久性进行总结。