脲酶矿化强化黄土抗水蚀性能演变特征试验研究

Experimental study on the water erosion resistance of loess induced by calcium carbonate precipitation and solidification by urease

为了研究脲酶诱导碳酸钙沉淀固化黄土的抗水蚀性能,在室内开展饱和吸水率试验和冲刷质量损失率试验,利用正交设计,在尿素浓度充分的条件下开展海藻酸钠浓度、氯化钙浓度、脲酶浓度等3个因素的影响,采用极差分析和方差分析相结合的方法揭示3因素对抗水蚀性能的影响规律,并对正交设计得到的最优组合开展尿素浓度的优化设计。研究结果表明:脲酶浓度对诱导碳酸钙沉淀固化黄土的饱和吸水率和冲刷质量损失率影响最大,其次为氯化钙浓度、海藻酸钠浓度;试验得出的最佳组合为A4B4C3,即海藻酸钠浓度40g·L^(-1),氯化钙浓度2.0mol·L^(-1),脲酶浓度30kU·L^(-1);工程建议尿素浓度为1.4~1.6mol·L^(-1),揭示了脲酶诱导碳酸钙沉淀的作用机理。研究成果对黄土高原地区边坡治理或基坑的支护设计具有实际意义。