为了推动我国海洋事业的发展,逐步实现成为海洋强国的目标,南沙群岛海域的岛礁目前正在大量开展工程建设。在我国南海海域,钙质砂土分布十分广泛,若将其用作地基回填填料,可大幅度降低工程造价,减轻岛礁工程建设带来的严重经济负担,同时又能缩短工期,加快建设步伐。然而,通过比对钙质砂与其他陆源砂的工程特性,钙质砂具有颗粒易产生破碎、形态复杂、孔隙含量较多等不良工程特性。在实际施工作业时,将钙质砂直接用做填筑土体使用时,会严重影响地基的承载能力,造成诸如地基的承载能力不足及不均匀沉降等问题。因此探寻并验证一些钙质砂的改良方式具有一定的实际工程应用价值。近年来,非水反应性型聚合物,例如聚氨酯,具有重量轻,强度高,防水防渗性好,环保耐用等特点。目前此类聚合物在水利,道路等工程中已有较多应用。若能将其运用于钙质砂土回填工程,则有望改善钙质砂的不良工程特性,从而作为回填材料广泛应用于南海岛礁建设。考虑到钙质砂的力学工程特性及高聚物类胶凝材料的特点,故本文通过运用高聚物类材料对南海钙质砂进行改良处理,通过开展一系列固结压缩、大型三轴及扫描电镜试验,分析高聚物对钙质砂的改良机理和改良前后钙质砂的强度和变形特性变化。旨在为高聚物类胶凝材料在钙质砂的工程运用提供一些理论依据。相关工作与结论如下:（1）通过相关试验分析了钙质砂受压前后粒度变化及其颗粒破碎特征。发现小压力范围内（<400kPa）,研磨破碎为钙质砂的主要破碎形式;处于较高压力（≥400kPa）,以压缩破碎为主。同时基于Hardin破碎势模型,对钙质砂的破碎行为进行了评价,得出终止压力P的大小与相对破碎率B_r联系密切;随着P的增大,B_r也逐渐增大,但随着压力的提高,B_r的增幅有所减缓。通过对B_r和平均粒径d₅₀在各终止压力P下的拟合处理,得出B_r与d₅₀呈线性负相关。（2）通过利用SU8010扫描电镜观测高聚物固化钙质砂的细观形态,以分析验证高聚物的改良机理。首先,反应后的高聚物能提供较强的黏结力,提高钙质砂试样的强度和整体性;其次,高聚物的发泡反应物填充了钙质砂颗粒间的孔隙,进一步改善了土样的整体性及其相关力学性能。（3）通过压缩试验的方法,研究了高聚物改良下的钙质砂相关变形特性。当处于低压力水平时,其压缩系数a_1-2与高聚物掺量呈负相关。（4）为分析钙质砂颗粒大小对高聚物固化效果的影响,设计了其他四种不同级配的钙质砂进行对比试验。当高聚物掺量相同时,级配中较粗颗粒占比高的钙质砂（级配1）的改良效果优于较细颗粒占比高的钙质砂（级配5）的改良效果。（5）引入了ISO标准砂的对比性固结试验,以间接反映颗粒破碎对于钙质砂压缩变形特性的重要影响。对比两者的压缩变形特性发现:标准砂表现出更好的抵抗变形的能力。同时验证了钙质砂影响高聚物固化效果的主要因素:当高聚物掺量（≤3%）较低时,钙质砂的粒度分布为主要影响因素;当高聚物掺量（>3%）较高时,钙质砂的颗粒破碎特性为主要影响因素。（6）通过引入普通硅酸盐水泥改良下钙质砂试验,并与高聚物固化钙质砂的改良效果进行对比分析。得出水泥改良的钙质砂表现出与高聚物相同的体积应变规律,高聚物对钙质砂抵抗变形的改良效果优于水泥。（7）开展了高聚物固化钙质砂的大型三轴试验,研究了高聚物掺量对其强度特性的影响。建立并分析了高聚物掺量与对应峰值强度的关系。通过分析相关指标,得出高聚物可以较好地改善钙质砂土样的黏聚力,但对其摩擦角影响较小。（8）通过利用邓肯-张模型对不同高聚物掺量钙质砂试样的应力与应变关系进行了描述。通过相关拟合发现,高聚物改良后的钙质砂只有个别掺量下适合此模型,而未添加高聚物的钙质砂可以用此模型来描述其本构关系,说明高聚物的加入对于钙质砂的相关力学特性改变明显。