岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (6): 2015-2027.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0656CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0656
黄少平1, 2,刘伟浩1,肖衡林3,杨洪4,周昌5,仉文岗6,邢瑞明1
HUANG Shao-ping1, 2, LIU Wei-hao1, XIAO Heng-lin3, YANG Hong4, ZHOU Chang5, ZHANG Wen-gang6, XING Rui-ming1
摘要: 我国地形复杂多变、极端气候频发,导致边坡降雨侵蚀加剧。基于此,将植被护坡与微生物诱导碳酸钙沉淀(microbially induced calcium carbonate precipitation,简称MICP)技术相结合,以此增强边坡抗侵蚀性能。通过开展盆栽试验与大型边坡模型降雨试验,结合扫描电镜(scanning electron microscopy,简称SEM)微观试验,综合分析MICP对植被防护边坡径流侵蚀的影响,研究MICP−植被协同防护边坡的抗侵蚀特征及其机制。结果表明:(1)相比于未处理边坡,MICP−植被协同防护边坡的径流量增加,土壤的流失量减少;其中胶结液浓度为0.15 mol/L的防护边坡土壤抗侵蚀效果最优,相比于裸土边坡,径流量、土壤流失量分别降低了12.37%和90.74%,植被覆盖度提升了2.13%。(2)微观分析表明,MICP通过碳酸钙沉淀填补土壤孔隙,且碳酸钙晶体密度随着胶结液浓度提高而增多,增强土壤的黏结性,提高土壤抗剪强度,进而提高了土壤的抗侵蚀能力。(3)MICP−植被协同护坡在植被幼苗期之前以MICP化学胶结主导,在土壤表层快速形成碳酸钙沉淀胶结层加固边坡;植被成熟期后,通过MICP与植被的复合防护机制维持边坡稳定性,从而有效减少水土流失。该研究成果将完善MICP与植被协同护坡技术的理论体系,助力水土流失防治工作。
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