非饱和砂质黏性紫色土崩解特性及MICP加固试验

作者：黎桉君; 许冲; 李贤; 汪时机; 杨寻; 李丁伟

来源：农业工程学报, 2021, 37(22): 127-135.

DOI：10.11975/j.issn.1002-6819.2021.22.014

• 侵蚀
• 应力
• 崩解
• 饱和度
• 紫色土
• 微生物诱导碳酸钙沉积

砂质黏性紫色土遇水极易崩解是导致西南山区土壤侵蚀流失等水土灾害的重要原因,为揭示其崩解规律和机制,改善土体的崩解性,采用自制崩解测量仪对不同初始干密度、含水率及颗粒级配条件下的紫色土进行浸水崩解试验,并从非饱和有效应力角度分析了其崩解演化机制,在此基础上,通过扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)探讨利用微生物诱导碳酸钙沉积(Microbial Induced Calcite Precipitation,MICP)加固技术对紫色土崩解性的改善效果。结果表明:1)紫色土浸水崩解全过程包含排气吸水期、平衡期、崩解发展期、崩解残余期4个阶段;2)崩解率与平均崩解速率随初始干密度及含水率的增大而减小,且细颗粒含量越高,平均崩解速率越大;3)紫色土浸水后非饱和有效应力的衰减过程受初始饱和度的影响较大,平均崩解速率随初始饱和度的增大呈指数函数衰减;4)MICP加固土的崩解率和平均崩解速率相较于素土分别下降了73～97个百分点和84%～99%,固化沉积的碳酸钙晶体使土体结构中的微裂隙与大孔隙大幅减少,形成较为致密的孔隙结构,大幅增强了粒间胶结强度,使土体抗崩解性能明显提升。MICP技术可以作为西南山区紫色土水土灾害防治的有效措施。

• 单位
  西南大学