水泥土性能的研究多局限于粘性水泥土和粉性水泥土,对砂性水泥土涉及不多,尤其是砂性水泥土渗透性能的研究。基坑开挖和防渗工程中,水泥土搅拌桩施工中常会遇到砂性土,降低其渗透性是工程施工中面临的主要问题。同时,在有渗流的情况下,砂性土本身的强度也不足以满足工程要求,因此,对砂性水泥土的强度及渗透性的研究具有非常重要的现实意义。本文结合防渗工程,通过掺入粉煤灰进一步改性水泥土,研究水泥土的强度和渗透性。主要研究成果如下:(1)水泥土的室内试验结果表明,随着龄期的增加,水泥土抗压强度及抗渗性能增强,早期强度增长较快,后期强度的增长幅度有所减小;水泥土强度受水泥的影响较粉煤灰大;掺入粉煤灰后,水泥土后期的抗渗性能及强度增长幅度较大,但粉煤灰对水泥土后期渗透性的影响较对强度的影响大;随着粉煤灰掺入量的增加,水泥土的抗压强度和抗渗性能增强。(2)水泥土的现场取样试验结果表明,多头水泥搅拌桩喷气孔的下部强度明显低于喷浆孔的下部强度;对于掺粉煤灰的水泥土,喷气孔上部水泥土中粉煤灰的掺量增大,水泥土的强度及抗渗性能均优于喷浆孔。(3)水泥土的环境电子扫描试验结果表明,水泥土的骨架颗粒以粒状为主,水泥凝胶体及水化物结晶普遍存在于土颗粒表面及其粒间孔隙,从而使得水泥土的结构较致密。现场水泥土比室内水泥土更致密,填充作用较为明显。(4)有限元模拟分析结果表明,防渗墙从单排搅拌桩变为双排搅拌桩时,防渗墙对水头的削减作用提高11.54%;搅拌桩的长度由15.3m增加到22.3m,防渗墙对水头的削减作用提高39.72%;防渗墙的渗透系数由3.0×10-3cm/s减小到9.86×10-7cm/s,防渗墙对水头的削减作用提高79.123%;防渗墙越厚、桩长越长、渗透系数越小,防渗墙削减的水头越多。