灵敏性土是一种结构性很强的土,在受到扰动之后强度和变形特性变化显著。本文根据地质调研划定了山西汾河中游一级阶地灵敏性粉土的分布范围,并对灵敏性粉土的物理和力学性质进行了系统的试验研究,同时用多种表征和数值模拟方法对粉土灵敏性的成因进行了分析,据此提出相应的灵敏性粉土的性质改良方法。论文的主要工作及取得的成果如下:（1）根据山西汾河一级阶地的地貌、地质构造和水文地质条件划定了汾河一级阶地灵敏性粉土的分布范围,并在区划范围内取样测试粉土的灵敏度情况。研究表明:晋阳湖区域和清徐的富水区域由于其充足的补给水源和良好的地层结构,成为汾河中游灵敏性粉土的主要分布区,其内粉土多为中、高灵敏性土。（2）在典型的灵敏性粉土分布区域取样,从基本物理性质、矿物成分、可溶盐、颗粒级配和微结构五个方面研究了灵敏性粉土的物理性质。研究表明:风干后粉土的塑性指数比天然含水率的土样明显降低,土颗粒与水的相互作用不可逆;粉土的黏土矿物中伊利石含量最高,同时存在性质比较活泼的非晶态水铝英石;基于分形模型提出分维值Df作为定量指标,用于评价不同预处理方式的颗粒分散效果,通过t检验发现煮沸和六偏磷酸钠溶液联合使用的预处理方式可以达到最佳分散效果;粉土的颗粒频率分布曲线呈现双峰高斯分布;原状土样的孔隙大小以孔径在0.1-1.0μm的小孔隙为主,孔隙类型主要为团粒间的孔隙;粉土颗粒排列的定向度低,微结构形态有边边、边面联结的絮凝结构和弓链形的大孔隙蜂窝结构。（3）通过一维固结试验和无侧限抗压强度试验分别对灵敏性粉土的压缩和触变特性进行了研究,并对不同扰动时间的灵敏性粉土的力学性质进行了分析。研究表明:结构屈服应力是灵敏性粉土压缩特性的关键转折点,在结构屈服应力处,由于结构强度破坏,原状土的沉降量突增,固结系数突增,主固结比突降,次固结对沉降的贡献开始上升,而次压缩系数Cα与其相应固结压力下的压缩指数Cc比值则基本为常数3.1×10-4;重塑土和原状土的压缩曲线延长线大约于0.58e0处重合;加载速度越快,沉降值越大,其压缩曲线越趋近于线性,可能失去特征点。结构强度的存在使得灵敏性粉土的应力应变曲线表现出类似超固结土的应变软化特性;灵敏性土触变后各项指标的恢复具有时效性,无侧限抗压强度线性恢复,弹性模量台阶式恢复。扰动后的灵敏性粉土在同级压力下的沉降量与扰动时间成正比,扰动造成的附加沉降由主固结和次固结共同贡献;灵敏性粉土在轴向循环荷载下的累计应变可用拟合公式表达。（4）根据地势特征和水动力搬运条件,取样上游的静乐红黏土和东山黄土,通过金相显微镜扫描、XRD、IR和XRF测试方法,从地貌特征、颗粒表面微形态、矿物成分和化学风化程度等方面分析汾河中游一级阶地粉土灵敏性的形成原因。研究表明:灵敏性粉土是上游红黏土和东山黄土经冲洪积搬运作用,在晋中断陷盆地的低盐静水环境中沉积,因伊利石和水铝英石加速形成不稳定的絮凝和蜂窝结构,其灵敏度整体比海相沉积软土要低。（5）基于灵敏性粉土的试验结果,建立了对应的PFC2D离散元模型进行标定。改变模型的平均粒径、粒径比、粒间黏结强度和摩擦系数等细观参数,对模拟结果进行多因素方差分析和多元线性回归分析,建立了细观参数与宏观强度的关系。研究表明:在细观参数中,粒间黏结强度对粉土的宏观强度影响最大,通过胶凝材料加强颗粒间的黏结强度则可增加微结构的稳定性进而改良土性。水泥在含水量较低的时候加固效果最好,但在含水量较高的时候,掺入少量的半水石膏或聚氨酯或者两者,替代同比例的水泥可以在降低水泥用量的同时提高水泥土的强度。