泥炭土有机质含量高,孔隙比大,承载力低,其周边建筑易因过度沉降而受损。故对泥炭土进行固化处理,降低其危害性,对工程建设至关重要。作为软弱土固化的主要外掺剂,水泥在运用于泥炭土时,因受有机质影响,常出现硬化慢、强度低、用量大等问题。同时,水泥生产是一个排放温室气体的高能耗过程,传统水泥固化土在环境友好型社会中面临挑战。近年来,城市建设步伐加快,涉及泥炭土的工程日益增多,水泥固化泥炭土存在的诸多问题亟待解决。因此,结合泥炭土特性,基于强度要求和环保原则,探究适用于泥炭土的新型固化方法或水泥替代材料,就含泥炭土地区的发展与建设而言,理论意义与工程应用价值重大。本文通过开展一系列室内试验,研究置换式水泥固化泥炭土的宏观、微观特性及机理,并分析其环境影响及经济效益。主要研究内容如下:1、测定泥炭土基本指标,并根据其特性,确定了将红黏土和机制砂作为置换材料,联合水泥进行化学固化的方法与试验配合比。结果表明:（1）滇池周边埋深10～15m的泥炭土含水率高（105.1～227.9%）、烧失量高（61.30～79.25%）,孔隙比大（1.72～3.72）,腐殖化程度高(H₈～H₁₀),物质组成以石英、高岭石和白云母为主,微观层面多孔隙,絮状结构明显。（2）红黏土和机制砂的矿物组成分别以石英、高岭石、三水铝石、赤铁矿、磁绿泥石,及白云石、高岭石、白云母、石英、方解石为主,两种材料微观结构的密实性远强于泥炭土。（3）水泥固化泥炭土的强度与水泥和磷石膏用量成正比,硫酸钠、氯化钠和磷石膏的最佳用量分别为水泥质量的3%、1.5%以及10%。2、开展泥炭土室内加固试验,从理化指标、无侧限抗压强度及抗剪强度三方面进行研究。结果表明:（1）红黏土可削弱泥炭土持水能力,降低固化样品含水率,同时置换效应可密实泥炭土结构,通过提升密度,产生宏观层面的填充效应。（2）机制砂作为松散的多孔介质,不会导致水泥固化泥炭土孔隙或裂纹扩张,并可提升p H值,创造利于水泥水化的碱性环境（p H>9）,激发强度增长潜力。（3）在30、60及90%水泥用量下,固化泥炭土无侧限抗压强度与机制砂置换率成正比,最高分别可达475.14、879.11和1416.43k Pa,红黏土最佳置换率为40%,30%,30%,分别对应250.52、586.66和821.07k Pa的强度。固化处理可提升泥炭土弹性模量,有助于降低瞬时沉降,但过多红黏土会缩短样品受压时的弹性区,不利于强度增长。（4）机制砂可作为骨架约束固化土结构的失效行为,并通过增强粘聚力,进一步提高水泥固化泥炭土抗剪强度。（5）未经置换处理的水泥固化泥炭土,随水泥用量增加,密度和p H增大,孔隙比减小,强度提高,埋深较浅土样因含水率和有机质含量较低,水泥的改良效果更明显。3、通过一系列微观试验,探讨纯水泥固化泥炭土微观特性,及置换对泥炭土改良的影响及潜在强化机理。结果表明:（1）水泥在泥炭土内部主要通过形成水化硅酸钙、水化铝酸钙和钙矾石结晶,使固化土获得强度增益,但低水泥掺量下,样品会出现区域性钙矾石富集,阻碍强度增长。（2）红黏土过度置换后,固化土存在两种强度损失机制:低水泥量下,钙、铝元素浓度较低,水化产物硬化成型受阻;高水泥量下,样品中钙、铝含量高,钙矾石过度发育破坏了结构。（3）机制砂可激发水化铝酸钙结晶,改善钙矾石分布并促进水化硅酸钙生长,强化孔隙填充和结构整体性。（4）置换优化固化体系颗粒尺度分级,增强材料间的填充和咬合,在弱化腐殖酸负面影响的同时,促进泥炭土颗粒的团聚性及固化体系中雪硅钙石和硬硅钙石的发育,强化结构粘结。4、基于无侧限抗压强度试验结果,讨论不同配合比改良泥炭土的水泥消耗及材料成本。结果表明:（1）置换处理可通过降低水泥用量缩减碳排放。相同强度要求下,红黏土和机制砂置换后的固化泥炭土,最多可分别降低碳排放约37.7%和56.5%。（2）红黏土和机制砂的使用,最多可使固化土的材料成本分别降低约37.6%和48.8%,大幅提升水泥固化泥炭土的经济效益。