芜湖市江北沈巷镇区域软土为海相软土,具有含水量高,抗剪强度低的特点,不利于芜湖地区城市建设。为了使这些软土满足实际工程需要,通常需要固化处理该区域的软土。本文采用Box-Behnken法,通过无侧限抗压强度试验和理论分析,对芜湖市江北沈巷镇区域海相软土进行了固化处理的研究。本文主要开展如下工作:(1)根据芜湖市江北沈巷镇区域的工程地质条件和海相软土的基本特征,结合环境因素和经济因素,最终确定采用粒状高炉矿渣粉(GGBS)为主固化剂,采用氧化钙和石膏为外添加剂。(2)在软土中分别掺入粒化高炉矿渣微粉(GGBS),氧化钙和石膏形成固化土,将固化土养护7d进行无侧限抗压强试验研究,通过单掺试验结果确定研究范围为粒化高炉矿渣微粉(GGBS)在8%~14%,氧化钙在2%~5%,石膏在2%~5%。(3)以粒化高炉矿渣微粉(GGBS)、氧化钙、石膏为三个影响因子,以7 d和28 d固化土的无侧限抗压强度作为响应值,采用Box-Behnken法进行试验设计,分析粒化高炉矿渣微粉(GGBS)与氧化钙和石膏的交互作用效应。得出其最佳配比为:粒化高炉矿渣微粉(GGBS)为13.26%,氧化钙(Ca O)为3.73%、石膏为4.11%。(4)有机质会影响软土固化的效果,主要在于有机质会抑制软土固化过程中的具有胶凝性的物质的产生,它还阻碍了诸如硅和铝之类的元素在土中的溶解,从而抑制了其中的火山灰反应。试验将腐殖酸加入到最优配合比制成的固化土中,分别养护7d和28d后,观察固化土的强度变化情况,得出结论:在含水量为33.2%,GGBS为13.26%,Ca O为3.73%,石膏为4.11%并保持不变的情况下,随着腐殖酸含量的增加,固化土的无侧限抗压强度显著降低。采用7d龄期时,当腐殖酸含量增加到18%时,固化土的强度降低约40%。腐殖酸含量在3%至12%之间时,增加腐殖酸含量,无侧限抗压强度减小比较明显,腐殖酸含量为12%至18%之间时,固化土的无侧限抗压强度变化不再显著。采用28d龄期时,当腐殖酸含量增加至18%时,固化土的强度减小约43.2%。腐殖酸含量在3%至12%之间时,增加腐殖酸的含量,无侧限抗压强度下降比较显著,在腐殖酸含量为12%至18%之间时,固化土的无侧限抗压强度变化不再明显。