海岸软土地基堤坝工程中,闭气土方的填筑工程量大、固结时间久、施工难度大,严重影响着堤坝的施工速度与质量。闭气土方以近堤海涂泥为原料土,避免了陆上砂石的开采挖掘,有一定的环境效益和经济效益,但是海涂泥含水率高,自然固结长,有时甚至需要三年五载,严重制约着海堤工程的建设。为了解决闭气土方施工复杂、工期长的问题,本文以闭气土方加速固结为研究对象,通过室内试验和实际工程施工工艺方法研究,将室内试验研究结果与具体工艺相结合解决闭气土方的快速形成问题。本文主要做了以下工作:(1)调查研究概括总结现阶段闭气土方的施工方法与快速填筑的方法;(2)采用室内常规土工试验和化学实验,分析宁波象山某围垦海堤附近海涂泥的主要理化特性,包括试样土主要成分、含水率、密度、孔隙比、粒径级配、最优含水率、液塑限、塑性指数、液性指数等指标;(3)通过室内无侧限抗压强度实验,分析不同掺量水泥等作用下,固化海涂泥的强度特性、变形特性和渗透特性,具体研究含水率、掺量、养护龄期对海涂泥性质的影响;(4)通过SEM试验,研究水泥固化海涂泥的微观特性,探究固化机理;(5)结合宁波象山某围垦实际工程,研究闭气土方原地喷搅固结和管道输送掺拌固结两种施工工艺,分析室内试验研究理论的工程实践意义和指导作用。主要得到以下成果:(1)以通过击实试验获得的最优含水率的平均值20.86%作为基准含水率,在基准含水率附近,随着含水率的增加,水泥加固试样土的强度增加;随着养护龄期的增加,水泥土中的水化产物逐渐增多,强度逐渐增大。(2)在基准含水率附近研究,得到最佳的加固试样土的水泥掺入比为8%-12%范围,含水率高于基准含水率时强度有很大提高;在含水率分别为15.86%、20.86%、25.86%时,随着水泥掺量的增加,加固试样土的强度先增大后减小,主要原因是水量是固定的,能提供给水泥发生熟化反应的水是定量,水泥掺量增大,反而会出现强度降低的现象(3)闭气土方施工过程中原地喷搅固结剂施工方法与管道输送掺拌固结剂施工方法,都是海岸软基堤坝闭气土方加速固结中行之有效的好方法。前者适用于软基处理深度小于8m、含水率大于50%的海涂泥,处理后承载力小于20t的软基工程;后者没有软基处理深度和处理后承载力的限制。(4)在实际工程中采用先进的工艺方法和设备,只要做到固化剂与淤泥充分搅拌均匀,可以达到或接近室内试验的效果。(5)本文解决了海岸软土地基堤坝工程中闭气土在自然条件下三年五载都难以固结的难题。结合具体工程实例,研究闭气土方施工的工艺方法,采用此种工艺施工固化速度快、施工操作简单、施工效率高,海涂泥固结强度七天可达300kPa以上,满足后续施工的要求,加快闭气土方施工的进度。闭气土方加速固结的研究应用改变了海堤工程对陆上土石方资源的依赖,具有重要的实际意义。