黄土-灰土地基通过采用灰土置换基础底面下部分或全部的黄土,从而消除湿陷性,提高地基承载力,是湿陷性黄土地区应用广泛且有效的浅层地基处理方式。灰土和黄土存在明显的性质差异,决定了黄土-灰土地基承载性能不仅仅取决于上部灰土垫层强度,而且受到下卧黄土层应力应变特性的影响。因此,应将黄土-灰土地基这一双层地基形式看作一个整体来研究。本文在总结前人成果的基础上,结合国家电网项目,以相似理论为依据,通过相似模型试验对黄土-灰土地基进行了研究。本文在进行大量的文献调研的基础上,筛选出适用于配制土质相似材料的原材料,并通过室内常规试验将每种材料对混合土性质的影响进行了对比分析。选择重晶石、黄土、双飞粉、硅藻土配制了相似模型试验灰土相似材料,选择重晶石、双飞粉、滑石粉、硅藻土配制了相似模型试验黄土相似材料,并经过大量试验确定最佳组合配比。接着采用配制的相似材料进行人工地基模型制备,并进行了静载荷试验。最后,运用FLAC3D软件对模型试验进行数值模拟分析。研究结果表明：模型试验与数值模拟所得规律曲线符合较好,实现了相互印证,说明简化的地基模型可用于模拟黄土-灰土地基,本文中配制的相似模型试验灰土和黄土相似材料用于模型试验是合适的。黄土-灰土地基交界面上,竖向应力随中心距和垫层厚度增大而减小；水平向应力随垫层厚度增大而减小,随中心距的增大而呈现先增大后减小的变化规律。黄土-灰土地基在荷载下的剪切塑性区率先出现在弹性变形阶段交界面处的下卧黄土层。进入弹塑性变形阶段后,基础边缘产生剪切变形,并逐渐向交界面处发展,地基表现为完全冲剪破坏。随垫层厚度增大,地基极限承载力增大,沉降位移减小,继续增大垫层厚度,地基极限承载力与沉降位移变化量逐渐减小。垫层厚度超过3m后,地基破坏面完全处于灰土垫层范围之内,地基承载性能与下卧黄土层无关,地基表现为整体破坏