随着“十三五”计划的逐步开展,高速公路、高速铁路及城市轨道交通、村镇道路等基础设施建设将迎来全速发展期,如何在完成基础设施建设既定计划的同时兼顾生态环境是亟待解决的问题。固体废料的再利用是环境岩土工程的研究热点,利用工程废土与固体废弃物研制混合轻质土工材料并推广其工程应用是解决上述问题的有效手段。本论文将废石膏与气泡混合轻质土进行结合,通过试验研究和理论分析相结合的方法,研究废石膏掺入对气泡混合轻质土性能提高的作用机理;基于密度试验、无侧限抗压试验、直接剪切试验和动三轴试验等力学性能试验全面了解废石膏气泡土(以下简称废石膏气泡土)的性能并证实废石膏的掺入对气泡混合土静、动力学性能的提高效果;通过对废石膏掺入比、水泥掺入比、气泡掺入比和围压对废石膏气泡土密度、应力-应变关系、无侧限抗压强度、内摩擦角、粘聚力、动剪应力等力学表征特性的影响给出合理的配比方法和最优的配比区间。主要的研究成果如下:(1)通过对密度试验的结果分析可得,废石膏气泡土在轻质性方面表现优异。根据密度试验结果可知废石膏气泡土平均密度在1.55 g/cm3左右,相较于原料土密度1.92 g/Cm3平均降低 0.37 g/cm3。(2)通过对废石膏气泡土静力特性试验应力-应变曲线分析可得,材料组份对试样变形模量和强度的影响是同步的,即组分的改变会导致试样变形模量和强度同步增减。当废石膏气泡土的水泥掺入量小于8%时,其破坏呈塑性;当废石膏气泡土的水泥掺入量大于8%时,其破坏呈脆性。气泡掺入比和废石膏掺入比并不影响废石膏气泡土的脆性或塑性破坏形态。(3)当废石膏掺入比与水泥掺入比为1:2时,废石膏气泡土的静、动力强度均达到最大。废石膏的掺加可使气泡土静强度最大增加27.4%;废石膏的掺加可使气泡土动强度最大增加35.3%。本论文研究成果可改善气泡轻质土的物理力学特性,提高废渣废土的工程利用率,对丰富轻质土的强度机理和性能分析研究具有重要意义。