淮北平原粘性土层中大量分布的钙质结核造成土体的物质组成、结构和性质迥异于其它土类,大量的结核这一“量变”最终形成了钙质结核土这一区域性特殊土。而目前对于钙质结核土力学性质的研究主要着眼于大量结核引起的“质变”——即在大量钙质结核的影响下土体的力学性能,很少去考虑单个结核究竟是怎么影响土体的性质的。基于此,论文采用三轴压缩试验,并结合离散元数值模拟,研究单个或少量的结核对土体力学性质的影响。本次试验研究选用粒径为0.4Lc的原状钙质结核,制备了18%、21%、24%三种含水率下含不同位置和数量结核的试样,并在3种不同围压下进行三轴压缩试验（UU）。通过分析试样的典型破坏形态,发现结核附近的土体变形较小,其结核对试样破坏形态其起控制作用;同时,论文对试样的应力-应变关系进行了研究,分析了土体细观结构要素——结核数量和位置、含水率、围压等对试样应力-应变曲线形态的影响;在三轴试验基础上,论文运用PFC^3D软件建立模型,对此次试验进行离散元数值模拟,在细观尺度上分析钙质结核对颗粒间应力场和位移场的影响,并据此讨论结核影响试样抗剪强度的作用机制;最后,论文引入了基于土体结构性改良的Duncan-Chang模型,对其拟合钙质结核土本构关系的适用性进行了探讨。研究表明:在压缩过程中,钙质结核周围会产生应力集中现象,阻碍了土中细颗粒的运动,承担更多剪应力,起到了骨架作用,从而增强了试样的整体强度;随结核数量的增多,其骨架作用也不断增强,且位于试样中心的结核起到的骨架作用最强。研究成果有助于理解结核对于土体工程性质的影响,并对其它含粗大颗粒土类的性质的研究有所借鉴,如土石混合体等。