淤泥质粘土层在我国滨海及内陆湖泊周边区域分布广泛,这种软土具有含水率高、抗剪切强度低等特征,属于不良地基土,由于自然作用或者工程活动,在其上部形成硬土层,继而成为上硬下软的特殊双层地基。随着这些区域的城市发展,工程建设需要解决这种软土地基承载力不足以及沉降过大等问题。对于淤泥质粘土地基,传统的处理方法主要有桩基法、换土法、排水固结法和灌浆法等,但是这些方法都有各自的局限性,也忽略了上覆硬土层的作用,造成天然硬土层资源的浪费,在方案可选性上,没有考虑人工硬土层的有效利用,工程经济性较差。因此,本文利用ABAQUS有限元软件以及室内模型试验,对这种双层地基的应力分布、承载能力、变形沉降和破坏模式进行了研究:(1)基于ABAQUS有限元软件,探讨了软土本构关系的合理性,选择合适的弹塑性本构模型,分析硬壳层软土双层地基和单一的软土层地基的应力分布差异,对影响双层地基应力分布的一些因素进行了初步研究,得出了一些定性的结论。(2)通过上覆人工硬壳层、下卧淤泥质粘土层的双层地基室内模型试验,结合以往研究成果,配制25mm厚的硬壳层,选取基础尺寸及水泥掺入比作为参数,设计了九组试验,研究人工双层地基在不同基础尺寸以及水泥掺入比下的承载性能及固结沉降特性,论证淤泥质粘土层利用的可行性。(3)根据试验观察及数据分析,可以判断,硬壳层软土地基的破坏模式,并不只有单一的冲剪破坏,还有可能出现折断和弯曲破坏,结合室内模型试验结果,本文针对这些破坏模式的机理,做了综合的分析和论证。(4)在ABAQUS中建立三维模型,其中,人工硬壳层材料本构选择摩尔-库伦模型,淤泥质软土材料本构选择修正剑桥模型,并对双层地基进行固结沉降进行分析,讨论了影响硬壳层软土地基固结沉降的几个因素。