基于MICP的红层泥岩崩解抑制规律试验研究OA

极端气候背景下西北地区流域沟道红层泥岩崩解、剥蚀及崩塌问题突出,流域沟道泥石流灾害链风险增大,研发流域沟道灾害链削链技术对于控制泥石流物源量具有重要意义。笔者选取西宁盆地第三系红层泥岩,制备微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化红层泥岩样品,采用自主研发的可控温度和压力的岩土崩解性测试装置及测试方法,开展MICP固化红层泥岩的崩解试验,研究温度、压力、含水状态及养护时间等因素影响下MICP固化红层泥岩的崩解规律与防护效果。研究表明:含水状态对红层泥岩崩解性影响显著,干燥状态红层泥岩崩解性强,饱和状态红层泥岩崩解性较弱,水压力增大和温度升高均促进干燥状态红层泥岩崩解进程,但水压力在红层泥岩崩解过程中发挥力学约束与水力驱动的双重作用;MICP固化养护时间延长对崩解过程的抑制作用显著,经过3 d、 7 d、 14 d养护后MICP固化红层泥岩的初始阶段崩解率平均下降13%、33%和39%,崩解速率平均下降13%、27%和36%;常温养护过程中矿物颗粒接触从“点接触”转变为“面接触”,表面形成钙质胶结壳,促使强烈崩解阶段的崩解率和崩解速率减小,明显缓解了红层泥岩崩解进程。该结果可为西北地区流域沟道红层泥岩坡面生态防护提供依据。