水泥加固海相淤泥室内配比试验与现场工艺试桩(3)

图12不同深度的现场搅拌桩取芯

图13现场水泥土强度随深度的分布

图14原状土与水泥土含水率随深度的变化

由图14可知，试桩区域原状淤泥土天然含水率为53%～82%(平均值69%)，针对试桩SZ03，龄期28 d抽芯后现场水泥土含水率为40%～56%(平均值47%)，含水率平均减小22%，这是由于水泥土的硬化过程中，原状土中的自由水与水泥浆中的水都参与水泥土的一系列化学反应，因此一定龄期后水泥土含水率大幅度较少，进而引起水泥土强度的有效增大。

根据日本海岸技术发展协会CDIT(2002)[6]推荐，水泥土UCS强度qu与弹性模量E50的函数关系为E50=350qu。如图15所示，由试验桩SZ03的试验结果，弹性模量E50随现场水泥土28 d强度quf增加而呈线性增长，本工程推荐拟合函数如下：E50=120quf(相关系数R2=0.912，相关性好)。

图15现场水泥土强度与弹性模量E50的关系

4结论

1)重点分析了香港海相淤泥的工程性质，其中天然含水量、砂粒含量、土壤有机质含量等对室内和现场水泥土的强度有显著的影响。

2)室内配合比试验结果研究表明，海相淤泥掺拌水泥后，室内水泥土强度UCS随水泥掺量增加而增长，为现场工艺试桩的水泥掺量、水灰比的确定提供了有价值的参考。

3)水泥土强度UCS随着养护龄期的增加而有效增加，相比28 d强度，90 d室内水泥土强度平均提升幅度达40%，现场水泥土强度平均提升24%，为本工程现场90 d水泥土强度预测提供依据。

4)依托现场工艺试桩，验证了现场水泥掺量、水灰比以及施工工艺参数的合理性。通过试桩质量检测，验证了搅拌桩强度是否满足设计要求，检查了水泥与海相淤泥搅拌的均匀性情况，并提出了现场水泥土UCS强度与弹性模量E50的函数关系。

5)本文室内配合比试验和现场工艺试桩相关研究成果初步验证了采用DCM湿法加固香港海相淤泥的可行性，为DCM在香港地区的推广应用，提供了很好的技术支撑和工程经验。

[1] 日本沿岸技术研究中心.海上施工中的深层搅拌法技术手册(修订版)[M].北京:中国科学技术出版社,2008.

[2] MASAKI K,MASAAKI T.The deep mixing method [M].London:Taylor&Francis Group,2013.

[3] CALI P R,LELONG B,BRUCE D A,et of deep mixing at Levee LPV 111[C]Deep Foundations Fourth International Conference on Grouting and Deep Mixing,New Orleans:[s.n.],2012:661-671.

[4] SEWELL R J,KIRK P of Tung Chung and Northshore Lantau Island[M].Hong Kong:Geotechnical Engineering Office,Civil Engineering and Development Department,2002.

[5] Japanese for making and curing stabilized soil specimens without compaction:JGS 0821—2009[S].Tokyo:Japanese Geotechnical Society,2009.

[6] The Oversea Coastal Area Development Institute of standards and commentaries for port and harbor facilities in Japan[M].Tokyo:OCDI,2009.

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2021/0302/426.html