水泥土材料在抗拉、抗压及抗裂性能上存在不足,为提高水泥土的力学性能并改善水泥土的破坏特征,学者们在水泥土中掺入纤维形成纤维水泥土。水泥土材料的结构呈现出明显的多尺度结构特征,水泥土材料破坏是在不同层次和阶段上破坏的。因此,本文考虑在水泥土中掺入两种不同尺度的纤维,通过试验比较单一纤维和多尺度纤维对水泥土力学性能提高的影响。通过SEM试验观察多尺度纤维水泥土的微观结构并进行机理分析。主要内容如下:1、对聚丙烯纤维水泥土、碳酸钙晶须水泥土及混杂纤维水泥土进行无侧限抗压强度试验及直剪试验。通过试验发现,混杂纤维对于水泥土力学性能的提升效果优于单一纤维,混杂纤维在水泥土中呈现出正混杂效应。并且不论是单一纤维还是混杂纤维都对水泥土的脆性破坏有一定程度的改善作用。2、水泥土的抗压强度与抗剪强度并不是随着纤维掺量的增加呈现出一直上升的趋势,当纤维含量超过一定量后水泥土的强度开始呈下降趋势。因此,纤维在水泥土中的掺量存在最优掺量。3、固定混杂纤维的总掺量,改变两种纤维的混杂比例,通过试验发现聚丙烯纤维在提高水泥土力学性能中起主导作用。本试验中两种纤维较优的混杂比例为3:7～7:3,为工程实际应用提供了参考。4、通过单轴压缩试验得到纤维水泥土的应力-应变曲线,并对曲线进行分析发现,纤维的掺入明显提高了水泥土的延性性能,且混杂纤维的改善作用更加明显。5、结合SEM试验对混杂纤维水泥土的增强机理进行分析。聚丙烯纤维和碳酸钙晶须在水泥土破坏过程中均起到“桥联”作用,并且这两种不同尺度的纤维可以在水泥土不同破坏阶段层层阻裂,充分发挥各自的增强效果,在多个尺度上对水泥土材料的强度进行提高。