本论文以国家自然科学基金项目“黄河口水下斜坡硬壳形成与破坏”(基金号40172088)和“生物活动导致黄河口沉积物固结非均匀化研究” (基金号40472137)为依托，对黄河口粉质土在自重和波浪作用下的固结过程进行研究，展开了一系列现场和室内试验及数值分析，分析了黄河口铁板砂超固结特征，并探讨了黄河口铁板砂的成因和演化规律。 以前研究发现，黄河口海床表面发育有硬层(铁板砂)，其发育程度随水动力条件不同呈现差异。目前对这种变化过程机理认识不清。黄河口粉质土在波浪等循环荷载作用下成分和结构状态可能发生的变化，关系到海底工程地质环境的动态变化及海洋地质灾害孕育发生。本文首先总结了前人现场调查研究结果，发现水动力对沉积物特征后期改造的普遍性；然后在室内通过水槽试验通过孔隙水压力的监测和强度的测试研究了粉质土在波浪荷载作用下的固结规律。利用Biot固结理论分析了波浪作用下黄河三角洲粉质土超固结形成过程。 现场调查研究表明了水动力对沉积物具有明显的改造作用：水动力导致细粒物质上涌；表层淤泥平均粒径及分选性介于上述“细粒物质”和生物活动产生的物质之间；淤泥的厚度与下伏沉积物强度有较好的对应关系。同时，一定深度范围内沉积物的层化现象具有明显的几何分形性，带有后期改造的特征。 室内的物理模拟过程进一步证明了细粒物质的运移及快速堆积的沉积物在固结过程中的成层现象，得出固结过程中土体破坏时形成的裂隙是微层后生发育的重要条件的结论。另外，细粒物质的聚集导致土体级配变好，土体的粘聚力增大可能是硬层后生成因的重要微观物质基础。孔隙水压力监测结果表明，细粒物质的运移是循环荷载导致海床不同深度处超孔隙水压力不同，进而形成渗流场的缘故。海床土体的重复液化加剧了成分和微结构的调整。利用Biot固结理论进一步验证了粉质土体内硬层存在的必然性，而土体的渗透系数是决定土体强度硬层是否存在的重要因素。当海床的厚度为1个波长时，在0.12个波长的深度处存在硬层，而砂质海床则没有。土体的渗透系数越小，波浪引起海床土体强度的非均匀性越明显。土体剪切模量越小，波浪引起海床土体强度的非均匀性就越明显。波浪周期越大、水深越小则波浪引起的土体的体积应变越大，土体强度的非均匀性就越明显；强度硬层的厚度随着波浪周期的增加或水深的减小而增加。