Estudo experimental do desempenho mecânico e da resistência à infiltração de encostas de solo tropical reforçadas sinergicamente com MICP e plantas selecionadas

SU Yonghui ,  

CUI Jie ,  

WANG Lang ,  

XU Zikun ,  

ZHANG Youliang ,  

摘要

Para melhorar a estabilidade de encostas de solos tropicais, resolver as deficiências das tecnologias de reforço únicas e desenvolver tecnologias de reforço verde e de baixo carbono, explorou-se a viabilidade do reforço sinérgico de argila de baixo limite líquido por precipitação de carbonato de cálcio induzida por microrganismos (MICP) com plantas selecionadas. Foram selecionadas 3 plantas tropicais típicas e, ao simular as condições de iluminação e temperatura na região tropical e o estado do solo reforçado por MICP, foi selecionada a grama tapete com melhor adaptabilidade, determinando-se a faixa de concentração do líquido de colagem adequada para seu crescimento entre 0,2 e 0,6 mol/L. Foram realizados ensaios de cisalhamento direto, compressão sem confinamento e permeabilidade, combinados com análises microestruturais SEM, EDS e XRD, para avaliar sistematicamente o desempenho macroscópico e os mecanismos de ação do reforço sinérgico. Os resultados mostraram que, após o tratamento sinérgico com MICP e plantas, a coesão do solo, o ângulo de atrito interno e a resistência à compressão sem confinamento aumentaram respectivamente em 145,9%, 100,4% e 161,8% em comparação com o grupo não reforçado. O coeficiente de permeabilidade reduziu para 6,81×10⁻⁸ m/s, e a resistência à infiltração melhorou cerca de dois níveis de grandeza. A análise microestrutural indicou que o carbonato de cálcio gerado pelo MICP formou com as raízes das plantas uma estrutura composta de "ligação-reforço", preenchendo os poros do solo e reforçando o efeito de ancoragem na interface raiz-solo. A sinergia entre MICP e plantas não só melhorou significativamente o desempenho mecânico da argila tropical de baixo limite líquido, mas também aumentou consideravelmente sua resistência à infiltração, aliviando efetivamente o problema de instabilidade de encostas causado pela infiltração e erosão provocadas por chuvas torrenciais tropicais.

关键词

Precipitação de carbonato de cálcio induzida por microrganismos;plantas;ensaio de permeabilidade;análise microestrutural;resistência à compressão sem confinamento

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