黄土是一种典型的特殊土，在我国分布广泛，其力学性质与环境和气候条件关系密切，对黄土地区修建的交通、建筑、市政、水利水电、国防、机场工程及环境等影响很大。黄土地区处于西部大开发的重点区域，黄土地区的工程建设急剧增加，研究黄土的各方面的性质非常有必要。部分天然状态下的黄土可以保持工程所需的性质，但在丰富的地下水与较强降雨等因素的影响下，黄土会发生变形突变和强度骤减的现象，工程中通过在黄土中掺入一定量的石灰来改良黄土的工程性质。因此，深入开展非饱和石灰改良黄土的土水特性、压缩湿陷特性以及三轴应力状态下的强度特性有重要的意义。本文以陕西富平地区的黄土为研究对象，对压实黄土和石灰改良黄土进行了测吸力试验、微观试验、渗透试验、侧限压缩试验和非饱和三轴试验，具体研究工作及结论如下所述。
　　通过非饱和土固结仪，对不同石灰含量、压实度的压实黄土和石灰改良黄土进行无应力下测吸力试验，对吸力较大的试样进行滤纸法测吸力试验，得到了其土水特征曲线，采用Van Genuchten模型进行拟合，揭示了石灰含量和压实度对其土水特征曲线的影响规律。然后基于测得的土水特征曲线和饱和渗水系数，采用Childs&Collis-George模型预测非饱和压实黄土和石灰改良黄土的非饱和渗水系数，探讨石灰及压实度对石灰改良黄土非饱和渗水系数的影响规律，揭示了随压实度增大，非饱和渗水系数逐渐减小，从饱和到非饱和渗水系数急剧减小。最后基于微观扫描图像，采用图像处理技术，揭示不同压实度石灰改良黄土的孔径分布规律以及验证了非饱和渗水系数随压实度变化规律的正确性。
　　侧限条件下，对不同石灰含量、不同吸力的石灰改良黄土进行了控制吸力的侧限压缩试验，揭示了石灰含量和吸力对石灰改良黄土压缩特性、增湿特性、湿陷特性的影响规律，评价了石灰对压实黄土湿陷特性的消除效果。得出石灰掺量大于3%时，非饱和压实黄土的增湿湿陷系数、湿陷变形系数均小于0.015，当石灰掺量为9%时，抑制湿陷效果最明显。
　　通过非饱和土三轴仪，对不同石灰含量、吸力、压实度的石灰改良黄土进行了控制吸力的固结排水剪切试验，分析了三种因素对石灰改良黄土的应力应变特性、体应变特性、归一化特性和有效应力路径的影响。发现了石灰可以明显提高非饱和石灰改良黄土的强度特性；应力应变关系曲线随着石灰含量的增大，由硬化型向软化性型过渡，体应变曲线由一直剪缩向先剪胀后剪缩过渡；随着吸力的增大，黏聚力逐渐增大，内摩擦角几乎不变；随着压实度增大，黏聚力增大，内摩擦角也几乎不变，同时剪切破坏形式，由产生剪切面型向鼓胀型过渡；不同石灰含量、不同吸力、不同压实度的石灰改良黄土的p-q曲线都可归一化；为石灰改良黄土地基和路基等工程提供数值计算基础和理论支持。