剑麻纤维复合黏土基材与底面力学耦合特性试验研究

土-岩界面是岩质边坡客土修复中常见的二元地质结构,基于纤维加筋技术,对纤维复合黏土基材与底面耦合稳定性展开研究,通过开展滑动摩擦试验,研究含水率、剑麻纤维含量等变量对接触界面土体滑动过程的影响,与微观分析相结合,探究剑麻纤维对黏土的改良机理。研究结果表明：（1）随含水率的增加,试样的动摩擦系数平均值呈先增大后减小的变化趋势;临界摩擦角α均随试样含水率的提高先增大到最大值,而后呈减小的趋势。当试样含水率位于塑限、液限之间时,存在最优含水率值使动摩擦系数与临界摩擦角达到最大值,此时黏土试样的黏附效果最优;（2）随着纤维掺量由0%增至1.2%,试样的动摩擦系数平均值及临界摩擦角呈先增大后减小的变化趋势;剑麻纤维的掺入能有效提高试样抗滑破坏能力,但会随着纤维掺量增加加固效果会减弱,试验中剑麻纤维掺量为0.8%时纤维复合黏土与亚克力板接触界面的耦合效果最佳。     

不同养护龄期下凹凸棒土改良黏性土三轴压缩试验研究

随着人们对环境保护的重视,凹凸棒土被越来越多的用于土体改良中。目前研究主要针对凹凸棒土对土壤污染修复、团粒结构和水力参数的影响,缺少对黏性土土体强度特性改善方面的研究。本文通过不固结不排水三轴压缩试验,探究凹凸棒土改良黏性土在不同养护龄期条件下的强度变化规律,结合扫描电镜图像(SEM)对凹凸棒土改良土体的作用机理进行讨论。研究发现,随着凹凸棒土置换量和养护时间的增加,试样的脆性增加,内摩擦角逐渐增大,黏聚力表现出先增加后减小的趋势。凹凸棒土吸附周围土颗粒和水形成的团聚体增加了改良试样内部的滑动摩擦力和咬合摩擦力,从而提升了改良试样的内摩擦角。在团聚体趋于稳定过程中形成的表观黏聚力变化是试样黏聚力先增后降的主要原因。研究结果为凹凸棒土在道路路基工程与边坡防护工程中的应用提供一定的参考依据。     

矿山边坡修复新型基材抗侵蚀及植被生长试验研究

喷播客土是矿山生态修复工程中的常用手段。抗冲刷特性和生态复绿性是评价客土基材适用性的两个关键指标。添加有机高分子材料改良客土基材是客土护坡的有效方法。该文引入一种新型HPS型固化剂与凹凸棒土对客土材料进行复合改良，为研究凹凸棒土、高聚物复合材料对客土基材抗冲刷性及生态复绿性的综合影响，设计坡面抗冲刷试验和植被生长试验，对复合材料的影响规律进行具体分析。试验结果表明，复合材料可以显著降低基材受到的降雨侵蚀，生态高聚物-凹凸棒土复合掺量4%-8%的试样抗冲刷能力，比素土试样提高了约7倍；复合材料主要通过提高保水性和持水性提高基材的生态复绿性，复合材料掺量4%-8%的试样蒸发降低率和持水量均比素土试样提高了约1.3倍，植被生物量提高了约1.9倍。     

边坡植被固土抗冲刷特性及其护坡机理研究

为了研究植物对土体蒸发速率和抗冲刷特性的影响及其变化规律,选择常用护坡植物黑麦草与紫花苜蓿两类植物进行蒸发试验和抗冲刷试验,分析了在不同植物种子配比条件下,试样在植物生长时期的蒸发速率,结合图像二值化方法得到植物生长14 d后的植被覆盖率,分析不同植物种子配比条件下土体抗冲刷特性。植物生长试样所用混合植物种子设置5种配比,黑麦草与紫花苜蓿的配比分别为1∶0、0.7∶0.3、0.5∶0.5、0.3∶0.7和0∶1,植物生长周期设置为14 d。试验结果表明:紫花苜蓿在植被生长发育前期对土体蒸发速率影响效果更为显著,在生长稳定期所有配比的试样蒸发速率趋于一致;利用图像二值化方法得出黑麦草与紫花苜蓿配比为3∶7时植被覆盖率最高,为80.1%;混合配比试样的植被覆盖率的提高,其发育的植物茎叶减少雨水对土体的冲击并减弱径流侵蚀,不同类型的根系与土体结合,增大根系影响深度并增强加筋作用,增强了土体抗冲刷性能。