微生物矿化对塔基弃土的固结作用及抗降雨侵蚀效果

输变电线路工程建设过程会产生大量弃土,因土体松散受降雨作用极易饱和形成渗流,从而诱发滑坡和水土流失。本研究在输变电工程水土保持仿真模拟试验平台,通过喷洒方式向塔基弃土添加微生物矿化菌液和胶结液,分析测定土壤试样的干密度、孔隙度、渗透性、液限、塑限、压缩性、抗剪切强度等土力学指标,用射线衍射(X-ray diffraction,XRD)和扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)表征矿化试样的晶体类型和微观形貌,最终将技术工艺在输电线路工程现场进行示范应用。结果表明,喷洒微生物矿化菌液和胶结液,可在塔基弃土孔隙中形成方解石型碳酸钙晶体,使塔基弃土更加密实,增大干密度,降低孔隙度和渗透系数,且液限增高5%,塑限降低5%,赋予土壤更好的可塑性,内摩擦角从29.97°提高到了32.62°,提高土壤的抗剪强度,对塔基弃土浅层具有很好的固结作用,可显著降低受不同等级强度降雨侵蚀的产沙量,从而减少因降雨侵蚀造成的水土流失,现场示范也进一步证明了抗降雨侵蚀效果,微生物矿化技术可非常明显地减少流失斑。因此,微生物矿化技术可作为输变电线路工程建设的一项绿色、环保、简便、高效的水土保持措施。

基于有机材料-三维植生毯技术的 黄土边坡抗降雨侵蚀试验研究

基于自主研发的黄土加固有机材料,并结合生态要求,提出有机材料-三维植生毯黄土护坡技术。通过人工模拟降雨试验,分析有机材料固化黄土护坡和有机材料-三维植生毯护坡对黄土侵蚀特征和坡面产流产沙的影响,对比评价其抗侵蚀能力。结果表明:有机材料能阻止黄土坡面细沟的产生和发育,削弱坡面径流侵蚀土体的能力,提高其稳定性;有机材料-植生毯坡面几乎无坡面侵蚀发育,坡体稳定性较好。在相同时间下,有机材料坡面径流量高于裸露坡面,而有机材料-植生毯坡面的累计径流量低于裸露坡面,二者的产沙总量都远小于裸露坡面。有机材料-三维植生毯坡面防护分为2个过程,前期主要依靠有机材料固化护坡,后期主要依靠三维植生毯护坡,两者结合更有利于提高黄土抗降雨侵蚀能力。