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软土往往具有含水率高、抗剪强度低和流动性高等特性,故在软土地基上的建筑物和基础设施易产生不均匀沉降或在施工期产生基坑和地基失稳。因此,需要对软土地基进行加固。当前以水泥为主要成分的无机类土壤固化剂占据较大市场,但水泥是一种高污染、高能耗及消耗大量资源的材料,因此研究并寻求一种更加环保、优质和廉价的土壤固化剂对实际工程具有重要的意义。地质聚合物是一种由非晶态的硅铝化合物聚合而成的碱激发胶凝材料。其非晶态的硅铝化合物来源于低成本的工业固体废物矿渣、粉煤灰等,通过碱性激发剂的激发,生成具有较高的早期强度,高耐久性的新型经济材料。考虑到上述优势,在地基处理中采用地质聚合物完全或部分代替水泥作为土壤固化剂具有良好的应用前景。地质聚合物制备方法主要有“两步法”和“一步法”,其中两步法地质聚合物制备是指将硅铝原材料首先与碱性激发剂溶液进行反应,此方法由于在施工现场需要采用碱性激发剂溶液,其运输和储存将有较大困难,故对于“两步法”的地质聚合物制备方法很难在现场地基处理中推广应用。而“一步法”地质聚合物制备,主要为先期将硅铝原材料与碱激发剂干料混合,通过高温煅烧等方式制备形成地质聚合物的先驱剂,在现场施工中,再加入蒸馏水制备成地质聚合物。此制备方案不仅有效的模拟固化剂现场施工技术,而且可消除碱性激发剂对环境的影响,减少溶液在现场施工中所需的运输成本。但现阶段对于“一步法”地质聚合物固化软土,其原材料配比、固体碱性激发剂含量等对软土固化效果的研究未见有相关报道。鉴于此,本文拟采用“一步法”制备矿渣-粉煤灰基地质聚合物作为土壤固化剂,用以固化软土。研究矿渣-粉煤灰基地质聚合物对软土固化的适用性,并揭示其固化机理,为“一步法”地质聚合物在地基加固中的应用奠定理论基础。本文所进行的主要研究工作如下:（1）采用矿渣和粉煤灰二种工业废料作为制备地质聚合物的硅铝原材料（先驱剂）,固体氢氧化钠作为碱性激发剂。通过“一步法”将矿渣和粉煤灰组成的硅铝原材料先驱剂与碱性激发剂固体颗粒先期搅拌,然后加入蒸馏水制备成矿渣-粉煤灰基地质聚合物浆料。研究硅铝原材料中矿渣与粉煤灰比例、水灰比（水:原材料+激发剂）及养护温度对矿渣-粉煤灰基地质聚合物无侧限抗压强度的影响,确定“一步法”制备地质聚合物的关键影响因素,为后续“一步法”矿渣-粉煤灰基地质聚合物在软土加固中的应用奠定基础。（2）采用上述“一步法”制备成的矿渣-粉煤灰基地质聚合物,用以固化软土。研究矿渣-粉煤灰基地质聚合物中硅铝原材料之比、碱性激发剂含量及水灰比（水:原材料+激发剂）等因素对固化软土抗压力学性能的影响。通过电镜扫描（SEM）,X射线衍射（XRD）,能谱仪（EDS）等试验手段,分析矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土的微观结构及水化产物,揭示其固化机理。（3）基于矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土试验结果,采用响应面法分析硅铝原材料之比、激发剂与原材料比、及水灰比等因素与固化软土抗压强度的关系,并建立多因素多参数的数学模型,用于预测矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土的强度,从而为实际工程提供一定的理论依据。研究结果表明:（1）对于“一步法”制备的矿渣-粉煤灰基地质聚合物,在原材料中加入适量粉煤灰将会促进地质聚合物反应,从而提高地质聚合物的抗压强度,但过量粉煤灰会降低地质聚合物的抗压强度;低水灰比由于具有较高碱性浓度,将提高地质聚合物的抗压强度;养护温度对地质聚合物抗压强度有较大影响,对于85oC养护温度,当原材料中采用90%矿渣和10%粉煤灰,固体氢氧化钠激发剂占原材料质量比为0.15,水灰比为0.5时,其7D的无侧限抗压强度可达到7.7 MPa。对于常温养护下的地质聚合物,当原材料中采用90%矿渣和10%粉煤灰,并且水灰比为0.6时,其最高的抗压强度为2.94MPa。（2）“一步法”矿渣-粉煤灰基地质聚合物用于固化软土时,其水化产物主要由矿渣在碱性激发剂的作用下生成的无定形的硅酸钙（C-S-H）、水化铝硅酸钙（C-A-H）及铝酸钙胶凝体（C-（A）-S-H）用于黏结土颗粒,并填充土中孔隙,促进固化软土强度增长;粉煤灰则主要起到润滑、减水剂的作用,增加了固化剂浆液的流动性与均匀性,同时为水化反应提供活性Si O2和Al2O3成分;但粉煤灰含量过高时会降低固化软土的抗压强度,这主要是由于粉煤灰在碱性激发剂作用下,Si-O键与Al-O键发生断裂,再缩聚形成由[Si O4]和[Al O4]四面体构成的非晶体的三维网状结构的硅铝酸盐（N-A-S-H）,此类胶凝材料结构体结构十分稳定,无法在土颗粒之间发生二次反应,从而粘聚效果不佳;过高的水灰比会使碱性溶度降低,使激发效果不佳,从而影响固化效果。本次研究中矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土存在最佳配比,即:90%矿渣与10%粉煤灰,固体氢氧化钠与硅铝原材料质量比为0.15,且水灰比为0.7,此时固化软土14D的无侧限抗压强度为1.5MPa。（3）通过多元线性回归方法,得到了矿渣粉煤灰掺量、氢氧化钠和水灰比与固化软土抗压强度之间的数学关系,建立了固化软土14D的抗压强度预测公式。该公式为矿渣-粉煤灰基地质聚合物固化软土强度预测提供一定的理论基础。