黄泛区(即黄河泛滥区)的土层是由河流的新旧冲积物经过反复的冲刷和沉淀形成的。这种成因使得该地区的粉土具有了粒径相对集中、土颗粒的磨圆度较高、渗透性高以及强度低的特点。以该类粉土作为地基或路基填土时,可能会出现承载力不足、稳定性较差等工程问题。郑州地区是黄泛区的重要组成部分,因而该地区的粉土同样也具有黄泛区粉土的相应特性,因此,工程中常常需要对郑州地区粉土进行改良或处理,以期能够解决上述工程问题。为改善郑州地区粉土的工程性质,本文引入了一种新型无机固化剂对郑州地区粉土进行改良,并通过渗透试验和三轴固结不排水剪切试验,探究了固化粉土的渗透特性和力学特性。为便于工程应用,根据试验结果,建立了适用于预测固化粉土渗透性变化的数学模型以及本构关系模型。主要结论如下:(1)渗透试验结果表明,增大固化剂掺入比和延长龄期,都会减低固化粉土的渗透性。并且,当固化剂掺入比大于15%时,随着固化剂掺入比的增大,固化粉土渗透性降低的程度会逐渐减小。另外,相较于60天龄期以内,当龄期超过60天,随着龄期的延长,固化粉土的渗透系数降低的程度同样会逐渐减小。(2)固结不排水剪切试验结果表明,固化粉土的应力应变曲线表现出明显的应变软化特征。同时,掺入比、围压以及龄期的变化对固化粉土的峰值应力以及残余应力的影响趋势是一致的,即随着掺入比、围压的增大或龄期的延长,固化粉土在剪切过程中所能达到的峰值应力、残余应力都会有所增大。另外,当龄期超过60天时,随着龄期的延长,固化粉土的抗剪强度仍有所增大,但增大的程度会逐渐变缓。(3)剪切过程中固化粉土的孔隙水压力变化曲线的特征表明,围压越大,孔隙水压力峰值越大,但掺入比的增大和龄期的延长对孔隙水压力峰值并无明显影响。另外,峰值应力状态下和残余应力状态下孔隙水压力系数都会随着围压的增大而增大,并且围压越大,孔隙水压力系数就越难以出现负值,相较而言,掺入比越大以及龄期越长,孔隙水压力系数就越容易为负值。(4)一维压缩试验结果表明,经过固化剂改良后的郑州地区粉土具备较强的结构性。在此基础上引入胶结结构性土统一硬化(UH)模型来描述固化粉土的本构关系。并且,通过对固结不排水剪切试验结果的模拟表明,该模型能够比较合理地描述固化粉土的不排水剪切特性。