1、水泥土技術(shù)由于其具有造價低、施工方法簡便、在施工中無振動、無噪聲、無地面隆起和對周圍建筑物無有害影響等優(yōu)點，而在各類土體加固工程中廣泛使用。然而，水泥土的工程特點，常常遇見被加固的土體已經(jīng)被污染或成樁水泥土處于含有侵蝕離子的環(huán)境中的問題，這些污染土體或者環(huán)境中含有的侵蝕性離子與水泥土具有較強的結(jié)晶分解作用，對水泥土的力學性能和耐久性產(chǎn)生重要影響，因此研究土體污染和侵蝕環(huán)境影響下的水泥土力學特性變化、化學侵蝕特點、建立水泥土損傷本構(gòu)模型具

2、有重要的理論意義和工程意義。 為了適應工程中可能遇到的兩類污染情況，配制了兩種水泥土，一種是由污染土配制成的水泥土(簡稱水泥污染土)，另一種是由無污染土配制成的水泥土(簡稱水泥土)，首次對標準養(yǎng)護條件下的水泥污染土和侵蝕環(huán)境中浸泡的水泥土在不同齡期時的外表形態(tài)、破裂特征、抗壓強度和應力一應變關(guān)系曲線等進行了詳細的對比分析，結(jié)果表明，污染土較侵蝕環(huán)境對水泥土力學特性等方面的影響較弱。 首先， SO42-離子在一定含量范圍內(nèi)

3、的水泥污染土，其抗壓強度較無污染水泥土不但沒有降低，相反，其抗壓強度有一定的提高；陽離子不同，使得SO42-對水泥污染土強度的增強或削弱程度不同，結(jié)合電子顯微鏡掃描試驗，對SO42-影響水泥污染土強度的原因，從微觀、細觀和化學機理三個方面進行了定性分析。通過大量試驗結(jié)果，對實際水泥加固工程中污染土和侵蝕環(huán)境中各種離子的極限含量做了說明，對不同污染形式下各種離子對水泥污染土和水泥土的抗壓強度修正系數(shù)進行了總結(jié)，并且把不同化合物、不同陰離子

4、和陽離子對水泥土強度影響作用的強弱進行了排序，為污染土和侵蝕環(huán)境中水泥土的應用、施工和設計提供了一定的參考依據(jù)。 其次，水泥污染土和侵蝕環(huán)境中的水泥土的應力一應變關(guān)系曲線，具有明顯的線彈性階段和塑性變形階段，塑性變形與水泥土的侵蝕方式、侵蝕離子的種類和濃度緊密相關(guān)。針對水泥土的彈塑性變形特點，作者提出了分段考慮水泥土變形過程的觀點，通過對水泥土損傷試驗結(jié)果的分析，明確了水泥土損傷變量的變化規(guī)律，探討了水泥土的損傷機制，結(jié)合試驗中

5、獲得的應力一應變曲線，建立了水泥土損傷模型，并根據(jù)試驗數(shù)據(jù)確定了水泥土的相關(guān)材料參數(shù)和損傷變量，得出了水泥土的分段彈塑性損傷本構(gòu)關(guān)系，說明將彈塑性的損傷理論引入到水泥土的工程力學特性領(lǐng)域是可行的、有意義的。 再次，明確了H2SO4侵蝕環(huán)境中的水泥土的化學侵蝕特點，定義了水泥土的化學侵蝕因子，結(jié)合試驗數(shù)據(jù)，并且根據(jù)化學動力學的知識，建立了H2SO4侵蝕環(huán)境中的水泥土早期強度的化學預測模型，通過與試驗結(jié)果的對比，證明本文所建立的化學

6、預測模型的準確性與合理性，為H2SO4侵蝕環(huán)境中的水泥土強度的預測提供了依據(jù)，該模型的建立，把化學侵蝕與力學強度有效地結(jié)合起來，根據(jù)文中定義的化學侵蝕因子，使我們在宏觀立場上清楚地了解了水泥土內(nèi)部物質(zhì)和水化產(chǎn)物與H2SO4消耗量之間的關(guān)系，對水泥土與H2SO4的反應有了定量的認識；同時，只要掌握不同侵蝕環(huán)境中的水泥土力學參數(shù)和侵蝕介質(zhì)的消耗速率，應用模型可對相應的侵蝕環(huán)境中的水泥土早期強度進行預測，為水泥土樁尤其是大體積水泥土在各種侵蝕

7、環(huán)境中的早期強度的預測提供了理論依據(jù)。 根據(jù)侵蝕環(huán)境中離子的遷移特點和化學反應機理，在考慮侵蝕離子在水泥土中的擴散、滲透和化學反應的基礎(chǔ)上建立了侵蝕環(huán)境中離子遷移的模型，并求得模型的解析表達式，該模型可根據(jù)侵蝕離子的不同條件求得其解，為各種侵蝕環(huán)境中的離子遷移提供了理論依據(jù)。 文中還提出了NaOH侵蝕條件下水泥土強度與NaOH王濃度和齡期之間關(guān)系的強度預測公式，經(jīng)與試驗值比較，證明該公式具有極高的精確性，可以用于NaOH