黄土结构松散且有大孔性、高压缩性、强水敏性和湿陷性等不良工程特性,作为建筑地基时常常强度不足或变形过大,导致黄土地区地质灾害和工程病害频发,危害人们的生命财产安全或建筑物的安全使用,需要对黄土进行加固以满足工程建设的需求。传统固化剂都或多或少存在问题与不足。近年来,涌现了一些加固土体的新材料、新方法和新技术,结构特殊、比表面积大且具有较高表面活性的纳米材料引起越来越多学者的关注。粘土和铁的氧化物均为黄土中常见的矿物成分,使用纳米粘土和纳米氧化铁加固黄土的相关研究还非常少见。本文通过物理力学试验（包括界限含水率试验、固结,蠕变,湿陷试验、直剪试验,微型贯入试验,无侧限抗压强度试验）以及水力学试验（渗透试验、持水特性试验）对纳米粘土及纳米氧化铁加固黄土的可行性和有效性进行了探讨;通过压汞试验、SEM扫描电镜试验、X射线衍射试验对固化黄土的微结构特征进行了研究。结合力学试验结果、矿物成分测定、微观结构分析以及孔隙分布测定对纳米材料固化黄土的机理进行了分析;利用赋值法和主成分分析法,确定了纳米材料的最优掺量。得到以下结论:（1）纳米材料的掺入可使黄土的界限含水率增大。相比素黄土,固化黄土的抗压缩能力增强,蠕变变形减小,湿陷系数也显著降低。纳米氧化铁在改善这几方面的效果要优于纳米粘土,这可能与氧化铁本身就是一种难溶的胶结物质有关。纳米材料固化黄土的贯入阻力、无侧限抗压强度、抗剪强度均随掺量的增大不断增大（掺量小于3%时）。纳米粘土在提高土体强度方面的效果比纳米氧化铁好,这可能要归因于纳米粘土的小尺寸效应。（2）纳米材料固化黄土的渗透系数均有所降低,纳米粘土固化黄土的持水能力略差于素黄土,而纳米氧化铁固化黄土的持水能力则有略有提升。（3）纳米材料的掺入可减少黄土中大孔隙的体积,使中、小孔隙的体积增大。纳米材料的掺入不会使黄土内部发生化学反应,不会生成新物质。纳米材料主要通过填充和胶结作用增强土体,纳米颗粒及其团聚体发挥填充作用,而纳米颗粒及其水化物发挥胶结作用。（4）通过赋值法和主成分分析法,综合考虑加固效果和经济性,提出纳米粘土加固黄土的最优掺量为3%,纳米氧化铁的最优掺量为1.5%。