深圳福永填埋固化污泥土的工程性质研究

深圳福永污泥填埋场位于深圳国际机场拟建T4航站楼扩建区中部,填埋场内堆积了大量的固化污泥土,是机场地基处理遇到的难题。为了查清固化污泥土的岩土工程性质,对填埋污泥进行了物质成分分析、微观结构观察、室内外力学试验等。结果表明:固化污泥土中含片状的粘土矿物颗粒、未定型的水化硅酸钙(CSH)、针状的钙矾石以及结构松散的有机絮凝体;土颗粒间孔隙多,孔隙较大(1~6μm),存在大量的微孔隙;固化污泥土具有低密度、低土粒密度、高含水率、高孔隙比、高液塑限等特点;土体十字板抗剪强度值为13.8~23.7 kPa,强度随固结应力的增加而大幅增加;地基承载力特征值为78.9 kPa,变形模量为4.1 MPa,重塑后压缩系数a_(1-2)为3.073 MPa^(-1)。

填埋固化污泥土的压缩过程及微结构变化

为探讨填埋场中固化污泥土作为地基土的压缩变形特性,通过多组试样分别加载的侧限压缩试验及扫描电镜观察,对固化污泥土在不同应力作用下的变形规律及微结构变化进行研究.压缩试验显示,重塑固化污泥土孔隙比高、压缩性高,在100~200 kPa应力段压缩量较小,存在亚稳定状态,土中含水量随应力的增大呈指数衰减形式下降.成分解析显示:固化污泥土成分复杂,主要为叠片状的黏土矿物土畴,同时还含有矿物碎屑、水化硅酸钙、单硫型水化硫铝酸钙、虫卵、生物碎屑以及各种有机絮凝质等.微结构变化观察显示:应力较小时,颗粒间存在较大的架空状孔隙,是土体压缩性高的主要原因,受水泥固化影响,土体中存在部分强度较高的大孔隙,使土体表现为一种亚稳定状态;当应力达到400 kPa时,亚稳定状态破坏,颗粒破碎变形严重,呈紧密的镶嵌状接触;应力增至800 kPa后,颗粒内部小孔隙也被压缩,土体密实度提高,孔隙比达1.445.