我国湿陷性黄土的分布面积约占黄土分布总面积的60%左右,大部分分布在黄河中游地区,是我国一种重要的、分布较广的区域性土。目前,我国中西部地区土木工程规模日益扩大,为了达到越来越高的工程要求,必须经济有效的消除湿陷性黄土的湿陷性,并提高其承载力。石灰是一种廉价的建筑材料,用灰土垫层、灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基可以取得良好的技术经济效果。但是,由于灰土早期强度偏低等自身缺陷,其在工程上的应用又受到了一定的限制。水泥作为一种重要的建筑工程材料具有在空气和水中均能硬化,且硬化反应迅速等特点。掺加水泥的水泥灰土,其强度应随水泥的掺入量的增加而相应提高。灰土及水泥灰土的工程应用及研究近年来有了长足的进展,但还远远落后于同类学科的其他分支。对水泥灰土的研究,有重大的理论和工程实践意义。 本文通过大量水泥灰土试样的无侧限和三轴试验,对水泥灰土强度等工程性质的影响因素做了一定的研究,得到了水泥灰土强度、刚度等工程特性与龄期、水泥掺入量、含水量及周围压力之间的一些规律,并且提出了水泥灰土强度预测公式和水泥灰土平均变形模量与强度的相关关系式,其结果具有较高的实用价值并可供实际工程参考。 目前工程上对灰土挤密桩,水泥土夯实桩等桩型通常根据桩身材料强度估算其承载力,再通过考虑桩间土承载力折减系数将桩和桩间土的承载力按面积平均,以计算复合地基承载力。这种方法虽然简单,但其并未涉及荷载在桩体中的传递规律,也就无法确定合理桩长的取值。本文根据得到的水泥灰土的强度特性和应力—应变曲线,研究不同桩参数水泥灰土桩的荷载传递情况,并由此提出了合理的确定其承载力、沉降和桩长的优化设计方法。这对于水泥灰土桩及灰土桩的工程应用也具有一定的实用价值和指导意义。