随着上海地下隧道等地下空间开发和利用的迅速发展,上海深部土体的研究日益受到重视。但就目前而言,大多数学者针对上海土体的研究是针对深度40m以上的第（2）-（6）层土体展开,针对更深的土体研究较少。城市地下空间的开发和利用进一步加深,让深部土层的研究变得尤为重要。在本文的研究中,主要是针对上海市第（7）、（9）和○11层（最深处达150m）砂土进行了研究,通过一系列土工试验研究了各层砂土的物理和力学特性。通过一维固结试验研究了不同深度的砂土在三种密实度下的压缩特性;通过排水固结、单调荷载作用下的排水和不排水三轴剪切试验获得了深部砂土的应力-应变关系;利用电镜扫描试验和级配试验对砂土的颗粒形状和尺寸进行了分析,得到了深部砂土粒径、形状和相对密实度对砂土应力应变关系和压缩性的影响,最后,本文还利用软件,应用循环流动本构模型对试验数据进行了数值模拟,确定了相应深度土层的砂土结构参数。在第（7）、（9）和○11层深部砂土中,第（9）层砂土平均粒径（D50）最大,第○11层砂土平均粒径（D50）最小,第（7）层砂土平均粒径介于两者之间。而平均粒径（D50）会影响固结不排水（CU）和固结排水（CD）三轴试验结果。第○11层砂土的平均粒径（D50）最小,压缩性最高,偏应力最低。它在任意密实度下,深部砂土在固结不排水（CU）三轴试验下均发生应变软化,在固结排水（CD）试验中发生剪缩。相反,第（9）层砂土的平均粒径最大,颗粒具有明显棱角,压缩性最低,峰值偏应力最高,它在在相对密度为40%时表现出应变软化,而在相对密度为60%和80%时观察到应变硬化行为。平均粒径处于中等的第（7）层砂土比第（9）层砂土的压缩性更高,峰值偏应力较小,在相对密度为80%时表现出应变硬化行为,在相对密度为40%和60%时表现出应变软化行为。土样的脆性和正割模量Es随深度增加而增加,但峰值应力下的轴向应变随着密实度和平均粒径的增加而降低。试验分析发现,临界状态摩擦角的大小与排水条件和密实度无关,只与颗粒的大小及形状有关。最后,本文采用统一本构模型进行了砂土压实、各向同性固结和剪切三个阶段的数值模拟并且与试验结果进行了比较。结果发现,随着粒径的增加,超固结损失率增加,初始结构损失减少。将模拟结果和试验结果的临界状态曲线进行比较,发现固结排水（CD）三轴试验更适合于临界行为的研究。