钙质结核土在淮北平原地区分布广泛，属于区域性特殊土，钙质硬磐是钙质结核土的一个重要类型。本文在广泛收集、阅读、整理研究区大量的工程地质资料的基础上，通过野外地质调查、钻探取样、原位试验、室内试验，对安徽淮北平原钙质硬磐的分布规律、成因、微观结构特征以及在不同含水量条件下的强度特性进行了详细研究。首先，收集、整理本课题组的研究成果和钙质结核土相关资料，进行野外工程地质调绘、取样，选择钙质结核土分布的典型地段进行野外原位试验。对钙质硬磐的形成年代、形成过程、分布规律进行详细阐述，绘制了钙质硬磐的形成示意图。钙质硬磐是在富含HCO3--Ca++的地下水长期作用下淋溶淀积而成，利用14C断代测定钙质硬磐层距今16000～40000年，为晚更新世中期到晚期。选择有代表性的样品切磨薄片和制样，用显微镜及X射线衍射试验手段对钙质硬磐的微观结构进行显微观察、分析，详细阐述了钙质硬磐的矿物成分，颗粒形状、大小以及排列形式等，定量分析了结核颗粒数量、面积、形状系数等钙质硬磐的细、微观结构特征。选取典型钙质硬磐原状样，制备成50×50×50mm3的方块体，按不同含水量（按干燥和饱和状态）对钙质结核硬磐试样进行单轴抗压强度试验，探讨了淮北平原钙质硬磐单轴抗压强度与含水量关系；分析了钙质硬磐抗压强度试验的破坏形式及机理；同时，对于同一组试验样品中不规则的钙质结核硬磐样，按干燥和饱和状态分组进行点荷载试验，分析了钙质硬磐在点荷载试验中的破坏机理、含水量与点荷载强度间关系；并将点荷载试验强度与单轴抗压强度试验结果进行对比研究，采用线性回归法对试验结果进行统计分析，结果表明，两者试验的强度具有较好的相关性。因此，在野外或者缺少试验条件的情况下，采用点荷载试验也可以快速和较准确的测定钙质硬磐强度。最后，综合分析钙质硬磐试样的物理参数与钙质硬磐强度间的关系，探讨了钙质硬磐强度与其微观结构关系。发现钙质硬磐中的空隙的大小和形状对其物理力学性质影响大。