Étude expérimentale des performances mécaniques et d'étanchéité du renforcement synergique des pentes de sols tropicaux par MICP et plantes sélectionnées

SU Yonghui ,  

CUI Jie ,  

WANG Lang ,  

XU Zikun ,  

ZHANG Youliang ,  

摘要

Pour améliorer la stabilité des pentes de sols tropicaux, résoudre les défauts des techniques de renforcement uniques et développer des technologies de renforcement vertes et à faible émission de carbone, la faisabilité du renforcement synergique de l'argile à limite liquide basse par précipitation de carbonate de calcium induite microbiologiquement (MICP) et des plantes sélectionnées a été étudiée. Trois plantes tropicales types ont été sélectionnées, et en simulant les conditions d'éclairage et de température des régions tropicales ainsi que l'état du sol après renforcement par MICP, l'herbe tapis la mieux adaptée a été sélectionnée, avec une plage de concentration de solution de liant appropriée à sa croissance de 0,2 à 0,6 mol/L. Ensuite, des essais de cisaillement direct, de compression sans confinement et de perméabilité ont été réalisés, combinés à une analyse microscopique SEM, EDS, 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 en compression sans confinement ont augmenté respectivement 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 performance d'étanchéité s'est améliorée d'environ deux ordres de grandeur. L'analyse microscopique révèle que le carbonate de calcium généré par MICP forme une structure composite « liant-renforcement » avec les racines des plantes, remplissant les pores du sol et renforçant l'effet d'ancrage à l'interface racine-sol ; la synergie entre MICP et les plantes améliore significativement non seulement les propriétés mécaniques de l'argile à faible limite liquide tropicale, mais renforce également considérablement sa résistance à la perméabilité, atténuant efficacement les problèmes d'instabilité des pentes dus à l'infiltration et à l'érosion causées par les fortes pluies tropicales.

关键词

précipitation de carbonate de calcium induite microbiologiquement;plantes;test de perméabilité;analyse microscopique;résistance en compression sans confinement

阅读全文