注浆技术已广泛应用于软基加固工程中,主要研究集中在改进注浆工艺、创造新的施工工艺、改进注浆浆液配方和发现新的注浆材料上,注浆浆液作用机理分析不足。本文以203省道阳新县棋盘洲至富池K9+900-K33+877段改建工程项目为依托,以水泥浆液作为注浆材料加固软基,活性氧化镁作为外加剂,探究活性氧化镁对注浆加固软基的影响。采用各种测试和表征手段对原状土进行性能测试和组成结构分析;采用室内无侧限抗压试验测试水泥固化土试样的强度;采用室内三轴试验检测固化土各龄期的抗剪强度参数;采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)进行固化软土的微观结构的分析。主要的工作及结论如下:1)为获得原状土的宏观物理性能和微观结构,对该项目标段所取的原状土进行室内直剪试验、液塑限试验,同时采用X射线衍射仪、荧光光谱仪和扫描电子显微镜对原状土的矿物组成和微观结构进行表征分析。试验结果表明:原状土中含有14%的粘土矿物,主要矿相为高岭石,该矿物组成是原状土呈现软塑状态的主要原因。土体天然含水率为31.66%,导致原状土强度较低。原状土的微观结构表现为,土颗粒细小,微观晶体无骨架结构,造成原状土的粘聚力和内摩擦角较小。2)为获得活性氧化镁掺入对注浆加固软基的影响,采用无侧限抗压试验进行强度测试,并基于注浆材料成分分析,结合原状土的矿物组成和晶体结构研究注浆材料在固化软土过程中会发生的化学反应。试验结果表明:活性氧化镁的掺入提高了试样的早期强度,主要由于活性氧化镁能够促进水泥的水化反应。活性氧化镁的掺入量占水泥质量的3%时,试样的抗压强度最大。另外,活性氧化镁提高了水泥固化土的粘聚性。3)为获得活性氧化镁掺入后试样的应力-应变关系,对最优配合比的试样进行室内三轴试验,选取7天、14天、28天三个不同龄期,取100k Pa、200k Pa、300k Pa、400k Pa四组不同围压获取相关三轴试验结果。试验结果表明:围压对试样的峰值强度有直接影响,围压越大,试样强度越高;随着养护周期的增加,试样强度增长明显;最优配合比制成的注浆浆液能有效提高土体的粘聚力和内摩擦角,增强土体抗压强度。4)为获得活性氧化镁掺入注浆浆液在加固软基过程中的作用机理,采用X射线衍射仪和扫描电子显微镜对不同配合比试样进行表征分析,利用物相组成和显微结构的演变解释不同龄期试样强度增强的原因。试验结果表明:固化剂的添加使土颗粒表面生成一层胶凝物质,造成土颗粒尺寸不断增大。活性氧化镁水化后形成的氢氧化镁具有弱胶结性能促进土颗粒团粒化,导致试样的颗粒粒径增大。活性氧化镁发生水化、碳化和离子交换反应生成细小的片状晶体可填补大体积晶体间的孔隙,增强了固化土的微观骨架结构。5)为获得活性氧化镁掺入对注浆加固软基的作用机理,并建立各龄期固化土的结构模型。基于原状土和各龄期水泥固化土的微观试验结果,建立了土体的微观结构模型,并依据模型变化揭示了固化土的抗剪强度参数随养护周期增长而增大的原因。