خاک‌های ماسه‌ای، به‌ویژه در شرایط تراکم پایین، ممکن است ظرفیت باربری و سختی کافی برای تحمل بارهای وارده از پی‌های سطحی را نداشته باشند. در این پژوهش، عملکرد یک ترکیب بهسازی شامل تثبیت با سیمان، نانوسیلیس و تسلیح با الیاف بازالت برای بهبود رفتار باربری ماسه مورد بررسی قرار گرفت. برنامه آزمایشگاهی به‌صورت مرحله‌ای طراحی شد تا ابتدا نقش سیمان (1، 3 و 6 درصد وزن خشک ماسه) و نانوسیلیس (2، 4، 8 و 16 درصد وزن سیمان) در افزایش ظرفیت باربری و مقادیر بهینه آن‌ها مشخص شود و سپس اثر الیاف (25/.0، 5/0، 75/0 و 1 درصد وزن خشک ماسه)، در ماسه طبیعی، ماسه تثبیت‌شده با سیمان و سیمان- نانوسیلیس ارزیابی گردد. رفتار خاک با استفاده از آزمایش مدل فیزیکی بارگذاری صفحه بررسی شد. نمونه‌های حاوی الیاف و ماسه بدون دوره عمل‌آوری و نمونه‌های حاوی سیمان و یا سیمان- نانوسیلیس با و بدون الیاف در سنین عمل‌آوری مختلف (7، 14 و 28 روز) بررسی شدند. نتایج نشان داد که 6% سیمان و ترکیب 6% سیمان + 8% نانوسیلیس به‌ترتیب به‌عنوان مقدار بهینه سیمان و ترکیب بهینه سیمان-نانوسیلیس تعیین شدند. ترکیب‌های بهینه سیمان، سیمان–نانوسیلیس و سیمان–نانوسیلیس–الیاف به‌ترتیب موجب 237، 313 و 410 درصد افزایش ظرفیت باربری نسبت به نمونه شاهد (بهسازی نشده) شدند. مقدار بهینه الیاف به نوع ماتریس تثبیت‌شده وابسته بود؛ به‌طوری‌که مقدار بهینه الیاف بازالت در خاک بدون تثبیت و خاک تثبیت‌شده با سیمان 75/0 درصد بود، در حالی‌که با استفاده همزمان از سیمان و نانوسیلیس، مقدار بهینه الیاف به. 5/0 درصد کاهش یافت.