由于氧化镁在工程建设领域的巨大潜力,一系列关于氧化镁碳化法的研究得以展开,证明了将其作为固化剂具有高效、环保的特点。已有研究主要针对于砂土和粉土,在研究对象上对淤泥等软弱土体涉及较少,此外现有研究方式多为室内制样或小规模模型试验,缺少对于碳化法加固地基的整体碳化研究和现场应用研究。因此针对以上两个问题,本项目以国家自然科学基金项目(51279032,41330641)和江苏省交通厅科技项目(2018T01)为依托,在东南大学岩土工程研究所已有研究基础上,采用室内试验、现场试验与理论分析相结合的方法,对氧化镁碳化固化淤泥质土的施工工艺以及碳化效果和机理分析等问题展开研究。论文主要内容及成果如下:(1)通过无侧限抗压强度测试和整体碳化模型试验,研究了材料和土性参数对淤泥碳化效果的影响。结果表明,MgO含量70%,掺量为15%时淤泥即可得到较好的碳化效果;整体碳化时,应保证土体含水率不超过40%。在此条件下经碳化加固的淤泥承载力可达300kPa,压缩性得到明显改良。(2)按照室内试验所得参数开展了现场单点和整体试验,总结形成了场地预处理、氧化镁搅拌、布设通气系统、铺膜碳化等主要施工步骤。分析了施工过程中一些可能影响碳化效果的因素,为整体碳化工艺的改进和完善提出建议。(3)通过原位测试和室内试验对固化后土体进行了碳化效果机理分析。现场原位测试采用轻型动力触探与弯沉落锤试验相结合的方式,结果表明,碳化后土体承载力达140kPa以上;回弹模量约为20MPa左右。通过室内试验测试了碳化前后土体物理指标、抗剪强度变化,并通过SEM扫描电镜,分析淤泥碳化固化机理,其强度提高主要由于碳化生成物对土粒的填充、包裹、胶结作用。