在道路、桥梁、市政等工程建设中，常常会遇到地基土不能满足工程要求的情况，需要进行固化处理。加固方法中掺加添加剂尤其是水泥类无机添加剂是最常用的一种方法，而传统的添加剂配比设计通常采用试凑法，费时费力。因此，寻求一种省时、高效的土质改良设计方法显得很有意义。　　 将化学热力学的理论引入岩土工程，建立了基于Gibbs自由能最小法的细粒土土质改良设计体系，结合具体工程进行土质改良设计及室内试验验证，主要研究工作如下：　　 1、对土的化学组成特性及固化原理进行总结，基于化学热力学理论，依托Gibbs自由能最小法，探讨了其在土质改良中的应用。　　 2、建立了土质改良设计体系。采用内外双层模型对土质改良设计过程进行优化计算，内层是在某一特定添加比例下，进行优化计算；外层是对于不同比例的.添加剂配比分别进行内层计算，选取全局最优解作为最终计算结果。提出反应上限和反应下限的概念，以计算土体系统中组分的化学势。　　 3、结合具体工程实例，应用建立的基于Gibbs自由能最小法的土质改良设计体系，进行了土质改良设计，通过室内试验进行了验证。