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原文传递淤泥质渣土固化技术及其路用性能研究

论文题名：	淤泥质渣土固化技术及其路用性能研究
关键词：	固化淤泥渣土;力学性能;路用性能;工程验证
摘要：	在我国东南沿海地区，工程建设过程中会产生大量淤泥质渣土。目前，将淤泥渣土直接陆地填埋、海洋倾倒等处理方式会对土壤及水体造成污染。在道路工程领域，路基的铺筑需要消耗大量的优质填土。将工程产生的淤泥渣土进行固化并应用于路基铺筑，可以缓解工程渣土产量增大与处理能力不足之间的矛盾，避免挖掘优良土如耕地用土造成的土地资源浪费，减少挖掘和长距离运输土料的成本，降低填埋与倾倒渣土产生的碳排放，有利于国家“双碳”目标的实现。　　本文针对宁波周边工程产生的淤泥渣土，提出适合淤泥渣土的脱水方案，对固化淤泥渣土配合比进行研究。为探究不同因素对固化淤泥渣土路用性能的影响，开展固化淤泥渣土无侧限抗压、抗收缩开裂、干湿循环、冻融循环及溶液浸蚀等研究，分析固化淤泥渣土的力学性能与耐久性。依据室内实验结果，铺筑了固化淤泥渣土路基试验路段，并进行了现场观测。主要结论如下：　　（1）通过分析淤泥渣土水分分布及脱水原理，利用固化材料对淤泥渣土进行絮凝沉降处理，分析固化材料处理效果，以掺加生石灰与粉煤灰的淤泥渣土絮凝沉降去除上层清液为前处理工艺，然后对沉降加固处理后的淤泥渣土进行压滤脱水，脱水后的淤泥渣土含水率约为24%。掺加1.5%水泥固化脱水淤泥渣土的CBR值满足路基填料要求。进行固化淤泥渣土重型、轻型击实试验，确定固化淤泥渣土最佳含水率与最大干密度。　　（2）分析固化剂、养护与工艺对固化淤泥渣土力学性能的影响。固化淤泥渣土的强度随水泥掺量的变化率为30%大于随JL固化剂掺量的变化率6.7%。龄期越长固化淤泥渣土强度越大，龄期为3d～28d时，固化淤泥渣土强度增长50.2%大于龄期28d～60d时强度增长率4.1%。测试额外引水、室温条件与标准养护不同养护条件下固化淤泥渣土的力学性能，固化淤泥渣土在室温套袋养护环境下强度最高，其强度增长率为49.2%。固化淤泥渣土强度随初始含水率减小和压实度增高而增大，固化淤泥土强度随初始含水率的减少而增长40.3%。固化剂掺量、养护条件和工艺会均会影响固化淤泥的破坏应变。　　（3）固化淤泥渣土干缩应变随着水泥掺量、初始含水量的增加而逐渐增加。固化淤泥渣土强度经干湿循环先增大后减小，初始含水率为21%以下的淤泥固化土强度经5次干湿循环后的强度均大于0.4MPa。固化淤泥渣土经冻融循环后强度衰减率为24%，固化土经冻融循环整体保持稳定。水分侵入为溶液浸蚀对固化淤泥渣土影响的主要因素，酸碱盐溶液对淤泥固化土的影响较小。　　（4）铺筑固化淤泥渣土试验路段路基，并在试验路段现场进行性能观测。固化淤泥渣土路基沉降速率低于10mm/d，无侧限强度高于0.4MPa，弯沉代表值为32.5mm，回弹模量代表值为97MPa，固化淤泥土路基保持良好稳定性。
作者：	刘卓
专业：	材料工程
导师：	耿九光
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2022