回填黄土的工程性质历来是我国西部地区工程建设中的重点问题,虽然多有研究关注,但对其影响因素和机理仍未有全面系统的理解。近年来,随着西部黄土分布区大范围开展平山造城项目,回填黄土持水性和固结性已成为工程建设中亟待解决的重大课题,在提高工程效率和保证安全生产方面具有重要的指导意义。平山造城项目中对挖填区黄土会造成诸如结构扰动、矿物组成和粒径分布改变、地下水渗出改变孔隙水化学等影响,这些因素均会使得黄土的持水性和固结性发生变化。本文通过现场取样,室内试验,理论分析等手段研究了黄土持水性和固结性对上述因素的响应及机理。本研究进行了一系列土持水性曲线(SWRC)试验,固结-回弹试验。SWRC试验以兰州九州台地区马兰黄土为主,并制备重塑样、不同粒径组成的人工样、不同孔隙水化学成分的盐渍样,同时考虑黄土的地域、分类、应力历史、环境效应,另取不同地区或时代的天然黄土进行试验。鉴于兰州平山造地工程规模大覆盖广,除九州台黄土及上述室内制备土样外,还对青白石地区原状及重塑黄土进行了固结-回弹试验。为获得更多的样品信息,对样品进行了基本参数试验、X射线衍射试验(XRD)、扫描电镜观测(SEM)等辅助试验。结合各试验结果分析讨论了黄土持水性和固结性的影响因素。SWRC测试结果显示,由于不同黄土结构性导致的孔隙分布及孔隙连通性差异使得黄土的持水性发生改变。土体中亲水性矿物含量越高则SWRC残余阶段的持水性越好,疏水性矿物含量越高样品饱和阶段的持水性越差。细颗粒含量增加会使得试样的持水性能增强,而粗颗粒含量在试验范围内增大则并不会影响人工样品的持水性能。对盐渍土样的研究显示试样的持水性能随着孔隙水化学中离子浓度和离子价态的升高而降低,随孔隙水中离子半径增大而升高,其中离子的价态对持水性能的影响效果要强于离子半径。通过van Genuchten模型对SWRC的拟合结果显示,比表面积越大黄土持水性越强。固结试验的结果显示土颗粒空间排列和颗粒间接触强度的变化影响黄土压缩和固结过程中的沉降量。对不同粒径的人工土样的研究表明固结过程中黏粒含量为20%时压缩量达到最大;粗颗粒含量的增加会显著减小黄土在固结过程中的压缩量。固结压缩量随着孔隙化学中离子浓度的增大呈先减小后增加的趋势,临界钠离子浓度在6%至10%之间。回弹试验显示土样中细颗粒含量增加会增大试样的回弹性能,而粗颗粒在掺入率达10%时对回弹有最大的削弱效果。孔隙水中含盐量在超过10%后会增大土样的回弹量。本文通过试验研究揭示了黄土持水性和固结性受挖填工程影响的变化规律,对研究我国西部黄土地区平山造地工程中回填黄土地基沉降量、填土边坡稳定等工程问题具有借鉴价值和指导意义。