仿巖溶碳酸氫鈣改良膨脹土試驗研究

邱維釗，楊秀娟，陶 然，樊恒輝，趙文赫，劉 昊，劉翼飛

(西北農林科技大學 水利與建筑工程學院，陜西 楊凌 712100)

1 研究背景

膨脹土中的黏土礦物成分主要是蒙脫石，它對環境變化，特別是濕熱變化敏感，其反應是吸水膨脹和失水收縮，產生膨脹壓力[1]。含有膨脹土的路堤、地基或邊坡通常會發生基礎沉陷、建筑物變形開裂、邊坡崩塌等工程地質災害，給人們的生命財產帶來巨大的損失[2-3]。為了滿足膨脹土地區工程建設的需求，需要對膨脹土進行加固改良。目前處理膨脹土的方法主要是化學改性[4]，常見的改性劑有石灰、水泥等[5-6]。但這些土壤固化材料在生產及工程應用中，容易對生態環境造成污染破壞，而且往往由于攪拌不均勻造成改良效果不好[7-8]。為此，人們又相繼研發了離子型土壤固化劑、微生物誘導碳酸鈣沉積[9-11]等技術來改良特殊土的工程性質。含鈣離子土壤固化技術改良膨脹土的機理都涉及到具有膠結性的碳酸鈣晶體生成于土體之中，依靠碳酸鈣的膠結作用來達到加固土體的目的，如石灰加固和微生物誘導碳酸鈣沉積技術。這些方法均能達到良好的加固效果，但也存在著一定的問題，如傳統的含鈣離子土壤固化技術發揮作用的碳酸化作用需要的時間較長[12-13]，微生物誘導碳酸鈣沉積受環境以及培養液等條件限制較多[14]。本研究從自然界鐘乳石和黃土中鈣質結核的形成機理出發，提出了一種環境友好型的土體加固技術……