Étude expérimentale des propriétés mécaniques et d'étanchéité des pentes tropicales renforcées par la synergie entre MICP et plantes sélectionnées

SU Yonghui ,  

CUI Jie ,  

WANG Lang ,  

XU Zikun ,  

ZHANG Youliang ,  

摘要

Pour améliorer la stabilité des pentes de sol tropical, résoudre les défauts des techniques de renforcement uniques et développer des techniques de renforcement écologiques à faible émission de carbone, la faisabilité du renforcement synergique du sol argileux à faible limite de liquidité par précipitation de carbonate de calcium induite par les micro-organismes (MICP) et des plantes sélectionnées a été explorée. Trois plantes tropicales typiques ont été sélectionnées. En simulant les conditions d'éclairage et de température tropicales ainsi que l'état du sol renforcé par MICP, l'herbe tapis la mieux adaptée a été choisie, et la plage de concentration du liant adaptée à sa croissance a été déterminée entre 0,2 et 0,6 mol/L. Des essais de cisaillement direct, de compression non confinée et de perméabilité ont été réalisés, combinés à des analyses microstructurales par SEM, EDS et XRD, pour évaluer systématiquement les performances macroscopiques et les mécanismes d'action du renforcement synergique. Les résultats montrent qu'après traitement synergique MICP-plantes, la cohésion du sol, l'angle de frottement interne et la résistance à la compression non confinée ont respectivement été augmentés de 145,9 %, 100,4 % et 161,8 % par rapport au groupe non renforcé. Le coefficient de perméabilité a diminué à 6,81×10⁻⁸ m/s, la résistance à l'infiltration a augmenté d'environ deux ordres de grandeur. L'analyse microscopique a montré que le carbonate de calcium produit par MICP forme avec les racines des plantes une structure composite « liant-renfort », remplissant les pores du sol et renforçant l'effet d'ancrage à l'interface racines-sol. La synergie entre MICP et les plantes améliore non seulement considérablement les performances mécaniques de l'argile à faible limite de liquidité tropicale, mais renforce également fortement ses performances d'étanchéité, atténuant efficacement les problèmes d'instabilité des pentes causés par l'infiltration et l'érosion des pluies tropicales.

关键词

Précipitation de carbonate de calcium induite par des micro-organismes;plantes;essai de perméabilité;analyse microscopique;résistance à la compression non confinée

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