河湖疏浚淤泥治理是中国环境保护和生态文明建设的重大战略需求，同时也是环境岩土工程领域亟待解决的重大难题之一。淤泥固化处理方法效果好、成本低、施工简单，且固化体可作为充填建筑材料而实现资源化利用，该方法已被广泛应用于国内外河湖疏浚淤泥治理工程中。河湖疏浚淤泥固化是水—灰—土相互作用的过程，固化剂在孔隙水溶液中发生水化反应生成胶凝性水化物，孔隙水转化成水化物中的化合水，固化淤泥内部水分发生重分布，水化物在土颗粒之间包裹沉淀、胶结搭桥和膨胀充填而改变固化淤泥微观孔隙和胶结结构，引起固化淤泥工程特性的演变，同时，固化淤泥时常面临破碎扰动、转运重塑和压实养护工况，由于水—灰—土相互作用机理认识不清，固化剂掺量设计方法不统一，固化淤泥重塑土的工程特性复杂多变，工程实践中难以有效确定固化剂掺量，不能准确预测评价固化淤泥原状土和重塑土工程特性参数，导致固化淤泥资源化利用受到局限。为此，开展河湖疏浚淤泥固化的水分转化机理和固化淤泥工程特性研究，具有重要的理论意义和工程应用价值，对有效解决河湖疏浚淤泥治理工程难题和实现可持续资源化利用意义重大。　　本文针对水泥/二灰（石灰、高炉矿渣粉）两种固化剂，基于核磁共振(NMR)水分探测技术，探明了固化淤泥内部水分分布的演变规律，揭示了水-灰-土比例对固化淤泥水分转化模型的影响机理，明确了水-灰-土三相对固化淤泥原状土和重塑土工程特性的影响规律，并基于水分转化模型构建了固化淤泥的宏观力学参数与微观水分参数的内在联系，建立了无侧限抗压强度和渗透系数与微观孔隙结构特征的本质关系。研究成果可为河湖疏浚淤泥固化处置工艺设计和资源化利用提供关键的理论指导与参数支持。　　本文的主要研究内容及成果如下:　　(1)探明了水泥/二灰固化淤泥中水-灰-土比例对水分转化模型的影响规律及机理。水泥加入淤泥后直接与孔隙水发生水化反应，反应速率非常快，并且水化速率随孔隙水占比的增大而增大。二灰固化剂并不直接与孔隙水反应，而是在适宜的孔隙水溶液环境下的解聚-重聚过程，反应速率要慢于水泥固化。在固化剂质量相同的情况下，直接增加孔隙水比例或者减小固化剂比例，均会增大水灰比，从而提高水化反应速率和化合水量。调整土颗粒比例会改变固化淤泥中自由水和束缚水的分布比例，进而影响固化剂的水化反应速率，在水灰比相同的情况下，减小土颗粒占比会增大孔隙水中的自由水比例，提高水化反应速率和化合水量。二灰的碱激发反应需要适宜的溶液环境，水灰比大于3会导致孔隙水溶液pH值过低，不能充分激发火山灰反应。　　(2)基于水分转化模型揭示了水-灰-土比例对固化淤泥原状土工程特性的影响规律及机理。孔隙水比例越大，水泥固化的反应速率和水化物生成量就越大，土颗粒团聚体的胶结结构也更加牢固，无侧限抗压强度随之增大。剩余孔隙水量过多会增大土颗粒间距而削弱水化物的搭桥胶结作用，并且在淤泥固化体受力变形时发挥更强烈的润滑作用，减小粘聚力和摩擦角并降低无侧限抗压强度;孔隙水比例过大会破坏二灰固化剂碱激发反应适宜的化学环境，严重阻碍二灰水化反应而降低其强度。水-灰-土三相中土颗粒的比例决定自由水和束缚水的分布比例，土颗粒比例增大直接导致水土比减小，更多的孔隙水以土颗粒表面束缚水形态存在，减缓水化反应速率和进展程度，降低无侧限抗压强度。初始含水率越大，养护前期固化淤泥试样的孔隙度和渗透系数越大，而养护后期的渗透系数取决于化合水生成量，试样的渗透系数在28天内下降较快，28天后的降幅很小。　　(3)明确了水-灰-土比例对固化淤泥重塑土界限含水率和无侧限抗压强度的影响规律及机理。三个因素导致固化淤泥的液限低于原泥，塑限高于原泥，塑性指数降低，可塑性能减弱:土颗粒表面的离子交换导致土颗粒的吸水能力下降;水化物在土颗粒表面沉淀导致表面活化能与吸附性大大降低;硬化的疏水性胶凝水化物阻碍水分与土颗粒的接触。重塑即时强度取决于土颗粒小团聚体自身的硬脆度和和初始含水率，重塑龄期越晚，重塑试样的内摩擦角就越大，并且试样受力变形时剩余孔隙水对强度的弱化效应更小，重塑即时强度随之增大;固化淤泥重塑养护强度取决于破碎后土颗粒小团聚体之间的摩擦效应和重塑后新生成水化物的重胶结作用，重塑龄期越晚，小团聚体的摩擦效应越突出，新生成水化物的重胶结作用越弱。　　(4)阐明了水-灰-土比例对固化淤泥重塑土渗透性的影响规律及机理，并构建了渗透系数与微观孔隙结构的内在关系。重塑即时渗透系数取决于试样含水率和重塑前土颗粒小团聚体的胶结硬脆度;重塑样的孔隙度和孔径随初始含水率的增加而增大，渗透系数也随之增大;重塑前土颗粒小团聚体的胶结硬度越大，孔隙在静压之下越难以被压缩，渗透系数随之增大;最可几孔径可从固化淤泥微观结构角度表征渗透系数，并且具有较高的准确性;原状土破碎后原有胶结结构被彻底破坏，土颗粒小团聚体之间的大孔隙在静压之下难以被压缩，导致重塑土即时渗透系数增大两个数量级;原状土渗透系数随养护龄期的延长而减小，重塑土即时渗透系数随重塑龄期的延长而增大，并且重塑即时渗透系数与原状土渗透系数的差值随重塑龄期的延长而增大;固化淤泥重塑后继续养护，新生成水化物在土颗粒小团聚体之间胶结，部分大孔隙被水化物分割成小孔隙，即时渗透系数会减小至养护渗透系数。