在我国西北干旱区分布着大量具有极高的历史、艺术、社会、文化和科学价值的土遗址,其在自然和人为因素的双重破坏作用下劣化极为严重。掏蚀是土遗址破坏最具威胁性的病害之一,易溶盐、携沙风、降水等诸多因素是掏蚀发展的重要诱因。目前,夯筑支顶或土坯砌补辅以锚固灌浆等治理措施已经成为修复遗址墙体底部掏蚀病害的常用方法。但是,掏蚀病害经上述方法修复之后,其可能在短期内复发。因此,深入探索有效抑制掏蚀病害复发的科学手段亟待开展。本文提出利用同时具有优异物理力学性能和防潮功能的疏水性垫层作为抑制掏蚀病害复发的方法。优异的物理力学性质能够抵抗携沙风、降水、冻融等因素的破坏作用,避免不均匀沉降、透气性差等原因造成的不利影响,而防潮功能则可以阻止易溶盐对土遗址基础部位的损害。对于前者已经进行诸多研究,但是后者在我国西北地区土遗址保护中却鲜有关注。因此,在确定合适的添加剂材料后,本文主要研究疏水性垫层抑制西北地区土遗址掏蚀区盐渍劣化的可行性。首先,对土遗址保护常用材料复合土的物理力学性质进行比较,得到最优添加剂。其次,深入分析多种因素对最优添加剂复合土疏水性的影响,以及最优添加剂复合土疏水性在干湿、冻融循环后的变化规律。紧接着,讨论疏水性及最优添加剂对土水特征曲线（SWCC）的影响。最后,利用近似一维的土柱试验、三维模型试验以及数值模拟试验证实最优添加剂疏水性垫层抑制我国西北地区土遗址掏蚀区盐渍劣化的可行性。本文主要研究内容及研究成果如下:（1）通过对比土遗址保护常用材料SH（一种聚乙烯醇）、熟桐油、生桐油和糯米复合土的疏水性、无侧限抗压强度、水蒸气渗透性、色差等物理力学性质,发现在这些常用材料中SH复合土的性能是最优的,因此遴选SH溶液作为制备疏水性垫层的添加剂。（2）讨论SH含量、温度、易溶盐类型及含量、黏土矿物的类型及含量等因素对SH复合土疏水性的影响。利用红外光谱（FTIR）等方法结合理论模型对影响因素进行分析,讨论SH诱导土疏水及上述因素对SH复合土疏水性影响的原因。综合比较上述影响因素的结果,确定SH疏水性垫层的适用范围。SH疏水性垫层应避免应用于温度在60℃及以上的环境,含盐量大于等于1.0%以及蒙脱石含量大于等于15%的土体。（3）通过讨论干湿循环和冻融循环对SH复合土疏水性的影响,发现经历这些循环后复合土的疏水性会降低,1%SH含量的样品抗干湿和冻融循环的效果最为显著。结合影响因素的结果以及理论模型对试验现象进行解释,发现冻融、干湿循环会改变SH中羟基和碳链的分布,疏水性变化主要是由于氢键的断裂和碳链卷曲或伸张造成的。在室温融化或干燥的条件下,SH复合土经过数次干湿、冻融循环后仍能表现出疏水特性,其预示SH疏水性垫层经环境变化后仍有效。（4）本研究提出一种能够使疏水性作为唯一变量的新方法,并将其应用于疏水性对SWCC影响的研究。结果发现,在基质吸力为100-400k Pa时,疏水性会明显加速土样排水;在吸力为2.7-298.7MPa时,疏水性对水蒸气吸附的抑制作用微弱。添加剂SH不仅会改变土疏水性,也会改变土的比表面积和孔隙尺寸分布。因此,SH的添加会提高吸力在100-400k Pa范围内土的保水能力,但会降低吸力在2.7-298.7MPa范围内土的水蒸气吸附能力。SH复合土作为疏水性垫层不会促使水蒸气吸附量增加而加剧盐害。（5）本研究设计两种温度工况来处理带有垫层的土柱,并讨论垫层中SH含量、垫层位置、垫层厚度以及盐溶液种类对毛细试验的影响。结果发现,加热处理（100℃）后的垫层不能抑制水盐毛细上升。然而,在20℃环境下干燥的土柱,1.0%SH含量的垫层能够明显阻止毛细作用。SH垫层抑制水盐毛细上升依靠疏水性而不是孔隙尺寸。此外,本研究提出修正Green-Ampt模型描述成层土毛细上升现象,结合毛细理论对试验现象进行合理解释,丰富现有研究理论。（6）设计多种与现场墙体相似的三维模型以及用数值模拟的方法对现场尺度的墙体进行分析,在三维模型中发现易溶盐会造成掏蚀病害的发育,而SH疏水性垫层通过改变水盐迁移路径阻止掏蚀病害的发生,易溶盐主要集中在墙体两侧地面,推荐设计向墙体方向延伸的SH疏水性垫层。数值模拟结果表明仅在土墙底部全面铺设的疏水性垫层,才能有效地抑制掏蚀病害的发育。本研究提出利用SH疏水性垫层改变水盐迁移路径,抑制我国西北地区土遗址掏蚀病害的技术构想,从多个尺度证实SH疏水性垫层能够有效抑制掏蚀病害的二次发育,进而为土遗址掏蚀病害的有效防治提供理论基础和工程指导,并为土遗址加固材料的应用实践提供创新探索。