近年来随着中国—东盟博览会永久落户南宁、中国—东盟自由贸易区的建成、广西北部湾经济区发展规划上升为国家战略,南宁盆地高、大、重、深的建构筑物以数百亿规模高速发展,越来越多的涉及到浅部泥质岩的边坡、天然地基、桩基、地基处理等工程问题。泥质岩的特性对工程建设的制约越发显现。国内外学者在泥质岩的力学性质、水岩作用、微观结构、承载特性等方面开展了一定研究,取得了一些成果。但对南宁盆地最为典型的软硬互层泥质岩地层的研究很少涉及,尤其是软硬互层泥质岩的力学特性、承载特性及破坏模式等方面很少研究。弄清软硬互层泥质岩的力学、承载特性及破坏模式不仅可以丰富、完善南宁盆地泥质岩特性研究成果,还能为这类软岩地区的工程设计、施工提供有价值的参考与指导。因此开展南宁盆地软硬互层泥质岩性质研究对工程安全、设计及施工的影响有着重要的现实意义和实践价值。论文在已有的研究基础上,从室内模型试验、有限元数值模拟试验、现场静载荷试验等方面对南宁盆地软硬互层泥质岩的力学特性、破坏模式及承载特性展开了系统研究。主要的研究工作与结论如下:(1)室内设计并制作了硬-软-硬互层、软-硬-软互层及软-硬互层泥质岩试样,完成了 462个试样的室内试验,试验内容包括:单轴抗压试验和三轴剪切试验,分析了软硬互层泥质岩试样强度变化规律和试样破坏特征。提出软硬互层强度损失率概念,并用于评价软层对互层泥质岩强度的影响程度。试验表明:软层厚度和软层分布对互层泥质岩强度影响较大,均质硬层泥质岩转变为软-硬互层泥质岩时,强度损失率是最大的,达80.7%。互层泥质岩抗剪强度指标随软层厚度比的增加呈跌落式降低。(2)提出了软硬互层泥质岩的破坏模式。基于单轴抗压试验和三轴剪切试验,研究了软硬互层泥质岩试样的破坏特征,提出了与均质岩石不同的三种破坏模式:脆性-扩容破坏、扩容-刺入破坏及塑性扩容破坏。(3)利用有限元软件Abaqus建立了软-硬单层互层泥质岩和软-硬多层互层泥质岩单轴荷载作用数值模型,分析了软硬互层泥质岩的应力特征。结果表明,软层泥质岩主要受压应力,起到应力消散作用,硬层为受拉区,应力集中显著。软层是引起互层泥质岩强度降低、变形增大及破坏的主要因素。(4)室内设计了工程年代内泥质岩地层软化试验,建立了工程年代内泥质岩硬层软化的物理模型。完成了 12组硬层软化地基静载荷试验。试验结果表明:外界环境变化对泥质岩地层影响非常显著,硬层软化降低了地基承载力,降幅超过50%,增大了地基的沉降变形。(5)基于Abaqus有限元软件,构建了软硬互层泥质岩地基承载力数值模型,研究了层厚变化、软硬层强度变化对互层泥质岩地基承载特性的影响,建立了软硬互层泥质岩地基极限承载力拟合公式。(6)在现场典型软硬互层泥质岩地层上,设计了 12点静载荷试验,并与互层泥质岩地基承载力数值模拟值比较,综合考虑现场泥质岩岩相变化等因素,提出在本文模拟公式计算值的基础上乘以0.85的折减系数是可以满足工程安全需要的。