我国粘土分布广阔，几乎遍布各地。粘土具有透水性差、黏聚力大、可塑性强的特点，且毛细现象明显，对水份较敏感。在雨季时间长、雨水充沛、地下水位高以及阳光充足的南方，这种性质将会对工程不利，若简单将此类土换填或者废弃，则会带来环境问题和工程费用问题，所以，通过土质改良等技术手段合理利用粘土，将会带来巨大的经济效益和价值。　　 土壤固化技术是一门综合性的交叉学科，目前运用不同的加固方式以及材料，对土体改良都取得了一定的效果，但因能耗问题，可操作性和可灌性等问题使其应用范围较窄。人们在长期的土壤改良实际工程中，逐渐发现采用石灰、水泥、粉煤灰等土壤固化材料尚有一些不足。　　 化学加固方式是在土体中添加不同种类的土壤固化剂，使其在常温下能够直接胶结土颗粒，改变土体颗粒表面的亲水性，或者能够与粘土矿物反应生成胶凝物质，最终使得土体颗粒的胶结性和力学性能得以强化。　　 目前大部分的化学浆液是通过注浆的方式被注入土体或是直接人工拌合与土体充分接触使两者发生相互反应。该方式成本低、强度高等特点，但是直接人工拌合法对于改良天然土体实施困难，采用离子土壤固化剂水溶液通过自然渗流的方式可以有效地改良天然土体，而且具有工程造价低、施工方便、工期短等特点，目前该方面的试验加固研究尚不多见，如固化剂初始入渗浓度对加固粘土的影响效果;离子固化剂在与粘土作用的过程中，粘土孔隙结构的改变及其对粘土抗剪强度的影响;不同初始条件和其他因素对离子固化剂改良土体改良效果的影响;改良土经自然干湿循环后的耐久性和物理力学性能的变化等，这些有待我们进一步的研究。　　 本论文以武汉市武昌地区粘土为研究对象，通过室内试验研究离子固化剂改良粘土的改良效果、改良效果影响因素及其耐久性，从理论上给工程上离子固化剂的应用提供一定的参考价值。离子固化剂采用浸泡以毛细力使水分上升的方式来改良土体，根据已经研究的成果将ISS与水按体积比1∶100、1∶150、1∶200、1∶250、1∶300配成离子固化剂水溶液，通过界限含水率试验和剪切试验得出ISS的最佳配比为1∶200。在最佳配比下，改良粘土塑性指数降低52.9％，抗剪强度增加57％，从而改善了粘土的工程性质。然后对粘土素土和改良土进行土-水特征曲线试验，试验结果表明素土与改良土的基质吸力与含水量均呈非线性关系。在基质吸力为零时，改良土的饱和含水量比素土小，随着含水量的减小基质吸力增大，在基质吸力到达300 kPa时含水量对基质吸力的影响减弱，改良土较素土表现出更好的持水能力。初始含水量和干密度是影响土-水特征曲线的间接因素，改良粘土在最优含水量和最大干密度时初始饱和含水量较小，持水能力更强。且在最优含水量和最大干密度下，ISS的改良效果更好。说明离子固化剂能使粘土孔隙结构变小，密实度更大，表现出的物理力学性质更好。　　 在最佳配比的基础上对离子固化剂改良粘土改良效果的影响因素进行了研究，主要包括矿物成分、含水量以及养护龄期，试验过程及结论如下:　　 1)在粘土里掺入一定量的蒙脱石，进行一系列物理力学对比试验，结果表明掺蒙脱石后的粘土素土与改良土均较未掺的塑性指数增大，抗剪强度变小，自由膨胀率增大，且ISS的最佳配比提高到1∶150，但改良效果较粘土差。蒙脱石的增加使粘土矿物成分增多，吸收ISS更快，但需要用更高的ISS配比却达到较低的改良效果。　　 2)对于同一种土，ISS对不同初始含水量的土样改良效果不同。用最佳配比ISS对不同初始含水量的粘土样进行改良，并分别进行剪切试验、界限含水率试验和自由膨胀率试验，得出在最优含水量下改良土表现出的物理力学性能最好。　　 3)对不同养护龄期改良土进行了力学试验，结果表明养护龄期越长，土体阳离子交换越充分，塑性指数越小，抗剪强度越大，改良效果也越好，养护7天的改良土能很好的改善土体的工程性质。　　 为了研究离子固化剂改良前后粘土耐久性的变化情况，分别对粘土素土和改良土进行5次干湿循环试验，通过对试样变形、破坏以及物理力学性质的衰减上对比分析，以评价离子固化剂改良粘土的耐久性。试验结果表明在ISS最佳配比下的改良土其耐久性最好，其初始高度，相对膨胀率和绝对膨胀率最小，且在干湿循环过程中其高度随干湿循环次数增加而增加的幅度最小。　　 5次干湿循环后，素土和改良土的力学性能较干湿循环前都有不同程度的降低，但是相对于素土，改良土力学性能降低程度较小，且在最佳配比ISS下的其塑性指数仍最小，抗剪强度仍最大，说明改良土在干湿循环前后具有优良的耐久性。