Experimental study on surface erosion resistances and mechanical behavior of MICP-FR-treated calcareous sand
-
摘要: 南海岛礁是中国“一带一路”建设的重要支撑。作为岛礁工程的主要建筑材料和地基,钙质砂具有高孔隙、易破碎和强度低等不良特性,难以直接满足工程建设要求。为了改善钙质砂的力学特性,并减少极端暴雨冲刷导致的侵蚀问题,提出微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）协同纤维加筋（FR）改性技术,采用喷淋工艺,对浅表层钙质砂进行改性处理,并考虑胶结液浓度（0.5,1.0,1.5,2.0 mol/L）和纤维掺量（0.1%,0.2%,0.3%,0.4%）对处理效果的影响。通过开展超微型贯入及模拟暴雨冲刷试验,结合冲刷后滤出溶液的电导率变化,对比分析了不同处理方式下钙质砂的胶结固化程度和抗侵蚀能力。研究结果表明：①MICP技术可以有效胶结钙质砂,改善其力学性质,胶结液浓度越高,试样碳酸钙含量和贯入阻力越高,2.0 mol/L固化效果最佳；②纤维的加入能显著提升MICP的固化效果,纤维掺量对微生物固化试样的力学特性有重要影响,峰值贯入阻力随纤维掺量先增加后减小,最优纤维掺量为0.2%；③经过MICP固化处理后,试样在模拟暴雨条件下表现出较好的抗雨蚀能力,侵蚀量小于未处理试样的1/7,加入纤维后胶结试样的抗侵蚀能力更佳。MICP-FR协同作用可以高效改善钙质砂的工程特性,能在岛礁建设、海岸开发过程中发挥积极作用。Abstract: The islands and reefs in South China Sea are an important support for China's "One Belt and One Road Initiative". As the main building material and foundation of construction on the islands and reefs, the calcareous sand has the bad characteristics of high porosity, easy breakage and low strength, so it is difficult to directly meet the requirements of engineering construction. In order to improve the mechanical behaviors of the calcareous sand and reduce the erosion problems caused by extreme rainstorms, an eco-friendly, cost-effective microbial-induced calcium carbonate precipitation (MICP) synergistic fiber reinforcement (FR) modification technology is proposed. The superficial layer of the calcareous sand is modified by spraying process, and the influences of the cementing liquid concentrations (0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mol/L) and the fiber contents (0.1, 0.2, 0.3, 0.4%) on the treatment effect are considered. The cementation degree and surface erosion resistance of the calcareous sand under different treatment methods are analyzed by carrying out mini-penetration tests and simulated rainstorm scouring tests combined with electrical conductivity. The results show that: (1) The MICP technology can effectively cement the calcareous sand and improve its mechanical behaviors. The higher the cementing liquid concentration, the higher the calcium carbonate content and the penetration resistance of the samples, and the curing effect with the concentration of 2.0 mol /L is the best; (2) The addition of fiber can significantly improve the cementing effect of MICP, and the fiber content has an important influence on the mechanical behaviors of the microbial solidified samples. The peak penetration resistance first increases and then decreases with the fiber content, and the optimal fiber content is 0.2%; (3) The MICP-treated samples show better erosion resistance under the simulated rainstorm condition, the erosion amount is less than 1/7 of the untreated samples, and the effect is better after adding fiber. MICP-FR synergy can effectively improve the engineering properties of the calcareous sand and play an active role in the island construction and coastal development.
-
0. 引言
柱状节理是发育于火山岩中的一种原生张性破裂构造[1],它往往将岩石切割成规则六棱柱或其他的不规则棱柱体。柱状节理岩体在我国的赋存范围十分广泛,特别是在西南云贵川地区。早先国内外关于柱状节理岩体的研究热点主要侧重于柱状节理地质成因分析,形成了冷却收缩学说[2]、引张-旋扭成因[3]、双扩散-对流作用[4]以及岩浆热耗散-对流与冷却-收缩分阶段起作用假说[5]等多种成因理论。近年来,随着西南地区水利水电开发的推进,工程中揭露了大量柱状节理岩体,其力学各向异性特性是该类工程中重点关注和亟待解决的关键科学问题。为了研究柱状节理岩体力学各向异性特性,研究人员依托白鹤滩水电站工程,首先采用现场试验和数值模拟方法开展研究,如：卢轶然[6]和张宜虎等[7]选取白鹤滩水电站坝基左岸试验支洞扩挖段布置6个试验点,采用YXSW-12现场真三轴试验系统对柱状节理岩体试样进行真三轴试验,得到了柱状节理岩体在三向复杂应力条件下的变形和强度特征；朱道建等[8]和徐卫亚等[9]分别采用有限差分和离散元数值方法建立了白鹤滩水电站坝基典型柱状节理岩体随机模拟数值模型,分析了坝基柱状节理岩体变形和强度各向异性规律及其对坝基整体应力和变形的影响。但是,由于受到人力物力和时间的限制,现场试验选取的试验点非常有限,所得试验结果具有一定的离散性,而数值试验结果的准确度取决于岩块和柱状节理本构模型能否反映柱状节理岩体实际的力学响应。鉴于此,一部分研究人员在前期勘察调研柱状节理岩体结构特征的基础上,采用水泥或石膏等类岩石材料制备小尺寸模拟柱状节理岩体试件,通过室内单轴或三轴压缩试验研究柱状节理岩体力学各向异性规律[10-15]。尽管目前在柱状节理岩体物理模型试验方面已取得了一定的研究成果,但是所得试验结果与真实柱状节理岩体力学响应还有一定的差异,究其原因在于现有模型试验研究中所采用的制样方法在模拟柱状节理岩体结构特征方面还存在一定的差距。如：刘海宁等[10]、肖维民等[11]、Ji等[12]、林志南等[13]柯志强等[14]在制作模拟柱状节理岩体试件时均先制备单个柱体,然后采用水泥浆黏结单个柱体形成柱状节理岩体模型,再经切割打磨得到所需圆柱体或棱柱体模拟柱状节理岩体试件,由于水泥浆黏结强度较高且具有一定厚度,因而上述模拟柱状节理岩体试件中的柱状节理与真实柱状节理有一定的差异,柱体间一定厚度的水泥浆对试件强度和变形也有影响；为了克服黏结柱体方法的不足,Lin等[15]和杨涛等[16]利用3D打印技术采用光敏树脂打印柱状节理网络模型,然后将其预置于圆柱体或棱柱体模具中,再浇筑类岩石模型材料制备模拟柱状节理岩体试件,该方法避免了柱体黏结材料对试件的影响,但是由于光敏树脂本身也具有一定的强度和较好的延性,试验过程中光敏树脂柱状节理网络对试件强度和变形有较大影响。因此采用模型试验方法研究柱状节理岩体力学各向异性特性时,柱状节理的物理模拟方法是关键。
为此,本文在前期研究成果基础上,结合3D打印技术,采用脆性绿蜡材料作为3D打印材料,研究模拟不规则柱状节理岩体试件一次成型制备方法,通过对其进行室内单轴压缩试验获得不规则柱状节理岩体力学各向异性规律及典型破坏特征,并将其与现有柱状节理岩体模型试验研究成果进行比较,验证此方法的可行性。
1. 不规则柱状节理岩体试件一次成型制备方法
1.1 不规则柱状节理网络3D打印
由于柱状节理岩体现场调查能够获得柱列横截面多边形组合图案,在此采用Voronoi图随机模拟柱列横截面多边形组合图案,图中多边形的每一条边即代表一条柱状节理,该方法的可行性已在文献[17]中得到验证。在获得如图1（a）所示Voronoi图随机模拟柱列横截面多边形组合图案后,导入CAD软件沿柱列横截面外法线方向拉伸即得到不规则柱状节理三维网络模型（图1（b））,然后用直径为5 cm、与柱列水平面成β夹角的圆柱面模拟钻芯过程经修整获得直径5 cm、高度10 cm的标准圆柱型柱状节理网络模型（图1（c））,即为不规则柱状节理网络3D打印数字模型。为了分析不规则柱状节理岩体的力学各向异性,在此β角取值分别为0°,15°,30°,45°,60°,75°,90°。
选用绿蜡为打印材料（基本物理参数见表1）,将不规则柱状节理网络3D打印数字模型导入3D打印机,设置打印壁厚为0.8 mm,得到具有不同β角的圆柱型不规则柱状节理网络实体模型如图2所示。
表 1 绿蜡基本物理参数Table 1. P hysical parameters of green wax成分 颜色 密度/(g·cm-3) 熔点/℃ 软化点/℃ 打印精度/mm 石蜡 深绿 0.81 70 52~62 0.025~0.05 ![]()
图 2 圆柱型不规则柱状节理网络3D打印实体模型Figure 2. Solid models for cylindrical irregular columnar joint network类岩石模型材料采用水灰比为0.4的净水泥浆,其基本力学参数汇总如表2所示。
表 2 类岩石模型材料基本力学参数Table 2. Basic mechanical parameters of rock-like materials参数 单轴抗压强度σc/MPa 弹性模量E/GPa 黏聚力/MPa 内摩擦角/(°) 数值 25.84 3.516 4.188 35.8° 1.2 不规则柱状节理岩体试件制备过程
模拟不规则柱状节理岩体试件制备过程如下：①在塑料盆中配置水灰比为0.4白水泥浆,并振捣消除水泥浆中的气泡；②将不规则柱状节理网络3D打印实体模型慢慢浸没在水泥浆中,并轻微摇动模型确保白水泥浆沿柱体方向注入并均匀充满模型（图3（a））；③将注满白水泥浆的模型套入内径为5 cm、高为10 cm的圆柱形有机玻璃套筒中,然后将套筒连同试样一起取出,用刮刀抹平套筒两端（图3（b）,（c））；④将试样在常温下养护2小时后拆除圆柱形套筒,得到模拟不规则柱状节理岩体试件（图3（d））,再常温养护28天备用。
![]()
图 3 圆柱型模拟不规则柱状节理岩体试件Figure 3. Cylindrical artificial columnar jointed rock mass specimens按照上述方法,一共制备7组试件用于后续试验。
2. 不规则柱状节理岩体单轴压缩试验
2.1 单轴压缩试验方案
模拟不规则柱状节理岩体试件单轴压缩试验在YZW50岩石剪切试验系统上进行,具体加载方案如下：①预控制采用轴向力控制,目标值1 kN,加载速率为0.05 kN/s,保持15 s,目的是避免加载初期由于试件与加载压头接触不充分而引起伺服程序不稳定；②设置轴向力目标值为150 kN,加载速率为0.1 kN/s,直至试件破坏。
2.2 单轴压缩应力-应变曲线
模拟不规则柱状节理岩体试件单轴压缩应力-应变曲线如图4所示,根据试件单轴压缩应力-应变曲线计算相应的单轴抗压强度
和变形模量Er,得到7组模拟不规则柱状节理岩体试件的单轴抗压强度 和变形模量Er,计算结果汇总于表3。 ![]()
图 4 模拟不规则柱状节理岩体试件单轴压缩应力-应变曲线Figure 4. Stress-strain curves of artificial irregular columnar jointed rock mass specimens under uniaxial compression表 3 不规则柱状节理岩体试件单轴抗压强度和变形模量汇总Table 3. Summary of uniaxial compression strength and deformation modulus of irregular columnar jointed rock mass specimensβ/(°) 0 15 30 45 60 75 90 σr/MPa 11.812 11.69 9.625 7.374 4.436 7.087 24.087 Er/GPa 1.031 1.108 0.823 0.393 0.673 0.680 2.275 2.3 试件典型破坏模式
通过在模拟不规则柱状节理岩体试件单轴压缩试验过程中进行数字拍照,得到试件破坏发展过程及最终破坏形态如图5所示,对其进行归纳总结得到模拟不规则柱状节理岩体试件3种典型破坏模式如下。
![]()
图 5 模拟不规则柱状节理岩体试件典型破坏形态Figure 5. Failure modes of artificial irregular columnar jointed rock mass specimens under uniaxial compression（1）劈裂-滑移复合破坏
该破坏模式主要发生在倾角β=0°～15°时（见图5（a）,（b））。由于试件中柱体近似水平,竖向应力主要作用在柱体侧面及棱线处,随着竖向应力的增加,首先发生垂直柱体轴向和沿柱状节理面的劈裂破坏,当竖向应力进一步增加,柱体沿破坏的柱状节理面产生滑移破坏,最终形成部分通过柱体,部分通过柱状节理面的贯通破坏面。
（2）沿柱状节理面的剪切滑移破坏
该破坏模式主要发生在倾角β=30°～60°时（见图5（c）～（e））。随着竖向应力的增加,试件内部某一柱状节理面上的剪切应力超过其抗剪强度而发生剪切破坏,形成剪切破坏面并随着竖向应力的增加沿着相邻的柱状节理面继续扩展,最终形成沿若干柱状节理面的贯通破坏面,破坏时柱体沿倾角方向有明显的错动位移,试件表现出明显的侧向扩容现象。
（3）沿柱体轴向的压屈-劈裂破坏
该破坏模式主要发生在倾角β=75°～90°时（见图5（f）～（g））。由于试件中柱体近似竖直,试验施加的竖向荷载主要沿柱体轴向作用,且试件中单个柱体长细比较大,外侧柱体首先被压屈而散开,导致柱体破坏由外向试件内部发展,最终导致试件由于大部分柱体沿轴向被劈裂压屈而丧失承载力。
3. 结果分析与讨论
3.1 力学各向异性分析
为了分析不规则柱状节理岩体试件的力学各向异性规律,首先将不规则柱状节理岩体试件单轴抗压强度
和变形模量Er分别用类岩石模型材料单轴抗压强度 和弹性模量E归一化处理,然后得到其随倾角β的变化规律,如图6所示。同时,为了和现有模型试验结果进行比较,在图6中也列出了采用黏结柱体方法[11-12]和预置光敏树脂柱状节理网络直接浇筑方法[15]所得柱状节理岩体力学各向异性试验结果。由图6可知： ![]()
图 6 模拟柱状节理岩体力学各向异性规律比较Figure 6. Comparison of mechanical anisotropy of artificial columnar jointed rock mass specimens prepared by different methods（1）当β=0°～75°时,文献[11]所得柱状节理岩体试件归一化单轴抗压强度和变形模量均远大于其他三种方法试验结果,这主要是由于文献[11]采用水泥浆作为柱体黏结剂,水泥浆黏结强度大且柱体间水泥浆厚度较大,从而在提高模拟柱状节理岩体试件强度的同时也约束了柱体沿模拟柱状节理面的滑移变形。
（2）本文所得归一化单轴抗压强度和变形模量随倾角β变化规律近似“U”型分布,呈现较显著各向异性特征,但是β=0°时的试验结果要小于β=90°时的试验结果,这与文献[12]和[15]报道的试验结果是一致的。同时,本文所得归一化单轴抗压强度和变形模量数值在绝大多数倾角下均稍大于文献[12]和[15]结果,仅β=0°时的归一化单轴抗压强度和β=90°时的归一化变形模量出现了突变。
（3）当β=0°时,本文归一化单轴抗压强度小于文献[12]结果,这说明脆性绿蜡柱状节理网络对柱状节理岩体试件强度的影响要小于文献[12]所用的水泥浆；而当β=90°时,文献[15]所得试件归一化变形模量数值远大于本文结果,说明光敏树脂柱状节理网络对试件变形有很大的约束作用。
3.2 典型破坏模式分析
2.3节归纳总结了一次成型制备的模拟不规则柱状节理岩体试件的3种典型破坏模式,现有模型试验结果[11-12, 14-15]也总结了单轴压缩条件下柱状节理岩体的典型破坏模式（如表4所示）。通过比较可知：
表 4 模拟柱状节理岩体单轴压缩典型破坏模式汇总Table 4. Summary of typical failure modes of artificial columnar jointed rock mass under uniaxial compression序号 文献出处 柱状节理岩体试件类型 试件典型破坏模式 1 肖维民等[11] 标准圆柱体试件,模型材料为石膏水泥混合材料,黏结剂为水泥浆 ①沿柱状节理面的轴向劈裂破坏,β=15°和30°发生；②形成部分通过节理面、部分通过柱体的复合剪切破坏面,β=0°和45°发生；③沿柱状节理面的剪切滑移破坏,β=60°和75°发生；④沿柱体轴向劈裂破坏,β=90°发生。 2 Ji等[12] 标准圆柱体试件,模型材料为水泥砂浆,黏结剂为白水泥浆 ①沿垂直柱轴方向的劈裂破坏,β=0°和15°发生；②沿柱状节理面的剪切滑移破坏,β=30°~60°发生；③沿柱轴方向的劈裂破坏,β=75°和90°发生。 3 柯志强等[14] 5 cm×5 cm× 10 cm长方体试件,模型材料为水泥砂浆,黏结剂为白水泥浆 ①沿垂直柱轴方向的劈裂破坏,β=0°~30°发生；②沿纵向柱状节理面的剪切滑移破坏,β=45°发生；③劈裂-滑移复合破坏,β=60°发生；④平行柱体轴向的劈裂破坏,β=75°~90°发生。 4 Lin等[15] 标准圆柱体试件,模型材料为水泥砂浆,预置光敏树脂不规则柱状节理网络 ①劈裂破坏,β=0°~30°发生；②沿柱状节理面的剪切滑移破坏,β=75°~90°发生；③劈裂-滑移复合破坏,β=45°~60°发生。 （1）在水平倾角β较小时,由于脆性绿蜡材料本身抗压强度较小,在垂直柱体轴向的竖向应力作用下,绿蜡柱状节理网络对柱体的约束作用较弱,小于光敏树脂和水泥浆黏结层对柱体的约束作用,因此在β=0°～15°时试件表现为柱体劈裂-柱状节理面剪切滑移复合破坏模式。
（2）在中等水平倾角和近似竖直情况下,由于本文采用的类岩石模型材料强度远大于绿蜡材料,当竖向应力作用时,绿蜡柱状节理网络先于柱体发生压裂破坏,导致柱体与绿蜡之间的接触面力学特性与真实柱状节理面力学响应更接近,主要表现为柱体沿柱状节理面的剪切滑移更明显,试件在试验后期的侧向变形更明显,而Lin等[15]采用光敏树脂作为柱状节理网络打印材料,光敏树脂本身抗压强度和延性都较好,试验过程中模型材料先于柱状节理网络破坏,因此光敏树脂柱状节理网络对试件后期变形有较强的约束作用,从而导致水平倾角较大（β=60°～90°）的试件变形模量比本文大。
综上所述,在此采用脆性绿蜡作为柱状节理网络3D打印材料,一次成型制备模拟不规则柱状节理岩体试件用于不规则柱状节理岩体力学各向异性特性研究,一方面提高了不规则柱状节理岩体试件制备效率,同时相比已有研究成果,在模拟柱状节理力学响应方面有了一定的提升,因而该方法是可行的,在后续开展复杂应力状态下不规则柱状节理岩体力学各向异性特性研究中具有巨大的应用前景。
4. 结论
基于Voronoi图随机模拟建立圆柱型不规则柱状节理网络3D数字模型,采用脆性绿蜡作为3D打印材料制备不规则柱状节理网络实体模型,在此基础上研究模拟不规则柱状节理岩体试件一次成型制备方法,并通过试件单轴压缩试验研究不规则柱状节理岩体力学各向异性特性,主要结论如下：
（1）预置绿蜡柱状节理网络的圆柱型不规则柱状节理岩体试件单轴抗压强度和变形模量随倾角β变化呈“U”型,表现出显著各向异性特征,与采用水泥浆黏结和预置光敏树脂柱状节理网络等制样方法相比,绿蜡柱状节理网络本身强度更低,对柱体变形的约束作用更弱,与实际柱状节理的力学响应更接近。
（2）单轴压缩条件下预置绿蜡柱状节理网络的圆柱型不规则柱状节理岩体试件典型破坏模式分为三种：在近似水平倾角情况下,试件表现为劈裂-滑移复合破坏；在中等水平倾角情况下,试件表现为沿柱状节理面的剪切滑移破坏；在近似竖直情况下,试件表现为沿柱体轴向的压屈-劈裂破坏。
（3）与现有水泥浆黏结制样方法相比,以脆性绿蜡为打印材料,结合3D打印技术的不规则柱状节理岩体试件的一次成型制备方法,在提高制样效率的同时能够较好模拟真实柱状节理的力学响应。
-
![]()
图 5 不同纤维掺量试样对应的碳酸钙含量
Figure 5. Calcium carbonate contents of samples with different fiber contents
![]()
图 6 不同胶结液浓度试样对应的碳酸钙含量
Figure 6. Calcium carbonate contents of samples with different cementation concentrations
![]()
图 7 不同胶结液浓度对应的贯入曲线
Figure 7. Penetration curves corresponding to different cementing liquid concentrations
![]()
图 8 不同胶结液浓度对应的峰值贯入强度
Figure 8. Peak penetration strengths corresponding to different cementation concentrations
![]()
图 9 不同纤维掺量试样对应的贯入曲线
Figure 9. Penetration curves of samples with different fiber contents
![]()
图 10 不同纤维掺量试样对应的峰值贯入阻力
Figure 10. Peak penetration resistances of samples with different fiber contents
![]()
图 11 不同试样每分钟固体累积流失量
Figure 11. Cumulative solid losses per minute for different samples
表 1 聚丙烯纤维的物理力学参数
Table 1 Basic physical and mechanical properties of polypropylene fiber
类型 密度ρ/(g·m-³) 直径d/mm 抗拉强度/MPa 弹性模量/MPa 熔点/℃ 燃点/℃ 束装单丝 0.91 0.02~0.048 ≥350 ≥3500 165 590 
下载: 导出CSV
表 2 试验分组及参数设置
Table 2 Test grouping and parameter setting
试样分组 试样编号 纤维掺量/% 胶结液浓度/(mol·L-1) 对照样 S0 0.0 0.5 A组 S1 0.1 0.5 S2 0.2 0.5 S3 0.3 0.5 S4 0.4 0.5 B组 S5 0.0 0.5 S6 0.0 1.0 S7 0.0 1.5 S8 0.0 2.0
下载: 导出CSV
-
[1] 文哲, 段志刚, 李守定, 等. 中国南海岛礁吹填珊瑚砂剪切力学特性[J]. 工程地质学报, 2020, 28(1): 77-84. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCDZ202001009.htm WEN Zhe, DUAN Zhi-gang, LI Shou-ding, et al. Shear mechanical properties of dredged coral sands from South China sea, China[J]. Journal of Engineering Geology, 2020, 28(1): 77-84. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCDZ202001009.htm
[2] 汪稔, 吴文娟. 珊瑚礁岩土工程地质的探索与研究——从事珊瑚礁研究30年[J]. 工程地质学报, 2019, 27(1): 202-207. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCDZ201901022.htm WANG Ren, WU Wen-juan. Exploration and research on engineering geological properties of coral reefs——engaged in coral reef research for 30 years[J]. Journal of Engineering Geology, 2019, 27(1): 202-207. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GCDZ201901022.htm
[3] JIANG N J, TANG C S, YIN L Y, et al. Applicability of microbial calcification method for sandy slope surface erosion control[J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2019, 31(11): 04019250. doi: 10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002897
[4] 胡波, 汪稔, 胡明鉴, 等. 水力吹填砂地基强夯处理试验研究[J]. 岩土力学, 2007, 28(增刊1): 89-92. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX2007S1018.htm HU Bo, WANG Ren, HU Ming-jian, et al. Experimental research on dynamic consolidation method of hydraulic filled sand[J]. Rock and Soil Mechanics, 2007, 28(1): 89-92. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX2007S1018.htm
[5] OPERSTEIN V, FRYDMAN S. The influence of vegetation on soil strength[J]. Proceedings of the Institution of Civil Engineers-Ground Improvement, 2000, 4(2): 81-89. doi: 10.1680/grim.2000.4.2.81
[6] 钱春香, 王安辉, 王欣. 微生物灌浆加固土体研究进展[J]. 岩土力学, 2015, 36(6): 1537-1548. doi: 10.16285/j.rsm.2015.06.003 QIAN Chun-xiang, WANG An-hui, WANG Xin. Advances of soil improvement with bio-grouting[J]. Rock and Soil Mechanics, 2015, 36(6): 1537-1548. (in Chinese) doi: 10.16285/j.rsm.2015.06.003
[7] 刘汉龙, 肖鹏, 肖杨, 等. MICP胶结钙质砂动力特性试验研究[J]. 岩土工程学报, 2018, 40(1): 38-45. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTGC201801003.htm LIU Han-long, XIAO Peng, XIAO Yang, et al. Dynamic behaviors of MICP-treated calcareous sand in cyclic tests[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2018, 40(1): 38-45. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTGC201801003.htm
[8] 崔明娟, 郑俊杰, 赖汉江. 颗粒粒径对微生物固化砂土强度影响的试验研究[J]. 岩土力学, 2016(增刊2): 397-402. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX2016S2051.htm CUI Ming-juan, ZHENG Jun-jie, LAI Han-jiang. Experimental study of effect of particle size on strength of bio-cemented sand[J]. Rock and Soil Mechanics, 2016(S2): 397-402. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX2016S2051.htm
[9] 邵光辉, 冯建挺, 赵志峰, 等. 微生物砂浆防护粉土坡面的强度与抗侵蚀性影响因素分析[J]. 农业工程学报, 2017, 33(11): 141-147. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NYGU201711017.htm SHAO Guang-hui, FENG Jian-ting, ZHAO Zhi-feng, et al. Influence factor analysis related to strength and anti-erosion stability of silt slope with microbial mortar protective covering[J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2017, 33(11): 141-147. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-NYGU201711017.htm
[10] DEJONG J T, SOGA K, KAVAZANJIAN E, et al. Biogeochemical processes and geotechnical applications: Progress, opportunities and challenges[J]. Géotechnique, 2013, 63(4): 287-301.
[11] 何稼, 楚剑, 刘汉龙, 等. 微生物岩土技术的研究进展[J]. 岩土工程学报, 2016, 38(4): 643-653. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTGC201604010.htm HE Jia, CHU Jian, LIU Han-long, et al. Research advances in biogeotechnologies[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2016, 38(4): 643-653. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTGC201604010.htm
[12] 方祥位, 申春妮, 楚剑, 等. 微生物沉积碳酸钙固化珊瑚砂的试验研究[J]. 岩土力学, 2015, 36(10): 2773-2779. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX201510005.htm FANG Xiang-wei, SHEN Chun-ni, CHU Jian, et al. An experimental study of coral sand enhanced through microbially-induced precipitation of calcium carbonate[J]. Rock and Soil Mechanics, 2015, 36(10): 2773-2779. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX201510005.htm
[13] 方祥位, 李晶鑫, 李捷, 等. 珊瑚砂微生物固化体单轴损伤本构模型[J]. 地下空间与工程学报, 2018, 14(5): 93-98. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BASE201805012.htm FANG Xiang-wei, LI Jing-xin, LI Jie, et al. Damage constitutive model of biocemented coral sand columns under unconfined compression[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering, 2018, 14(5): 93-98. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-BASE201805012.htm
[14] 李捷, 方祥位, 申春妮, 等. 含水率对珊瑚砂微生物固化体力学特性影响研究[J]. 工业建筑, 2016(12): 93-97. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYJZ201612019.htm LI Jie, FANG Xiang-wei, SHEN Chun-ni, et al. Influence of moisture content on mechanical properties of biocemented coral sand columns[J]. Industrial Construction, 2016(12): 93-97. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GYJZ201612019.htm
[15] 马瑞男, 郭红仙, 程晓辉, 等. 微生物拌和加固钙质砂渗透特性试验研究[J]. 岩土力学, 2018, 39(增刊2): 217-223. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX2018S2031.htm MA Rui-nan, GUO Hong-xian, CHENG Xiao-hui, et al. Permeability experiment study of calcareous sand treated by microbially induced carbonate precipitation using mixing methods[J]. Rock and Soil Mechanics, 2018, 39(S2): 217-223. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX2018S2031.htm
[16] 欧益希, 方祥位, 张楠, 等. 溶液盐度对微生物固化珊瑚砂的影响[J]. 后勤工程学院学报, 2016, 32(1): 78-82. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HQGC201601015.htm OU Yi-xi, FANG Xiang-wei, ZHANG Nan, et al. Influence of solution salinity on microbial biocementation of coral sand[J]. Journal of Logistical Engineering University, 2016, 32(1): 78-82. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HQGC201601015.htm
[17] 彭劼, 田艳梅, 杨建贵. 海水环境下MICP加固珊瑚砂试验[J]. 水利水电科技进展, 2019, 39(1): 62-66. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SLSD201901011.htm PENG Jie, TIAN Yan-mei, YANG Jian-gui. Experiments of coral sand reinforcement using MICP in seawater environment[J]. Advances in Science and Technology of Water Resources, 2019, 39(1): 62-66. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SLSD201901011.htm
[18] 谢约翰, 唐朝生, 尹黎阳, 等. 纤维加筋微生物固化砂土的力学特性[J]. 岩土工程学报, 2019, 41(4): 675-682. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTGC201904014.htm XIE Yue-han, TANG Chao-sheng, YIN Li-yang, et al. Mechanical behavior of microbial-induced calcite precipitation (MICP)-treated soil with fiber reinforcement[J]. Chinese Journal of Geotechnical Engineering, 2019, 41(4): 675-682. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTGC201904014.htm
[19] 吴洋, 练继建, 闫玥, 等. 巴氏芽孢八叠球菌及相关微生物的生物矿化的分子机理与应用[J]. 中国生物工程杂志, 2017, 37(8): 96-103. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWGJ201708014.htm WU Yang, LIAN Ji-jian, YAN Yue, et al. Mechanism and applications of bio-mineralization induced by sporosarcinapasteurii and related microorganisms[J]. China Biotechnology, 2017, 37(8): 96-103. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SWGJ201708014.htm
[20] WANG D Y, TANG C S, CUI Y J, SHI B, LI J. Effects of wetting-drying cycles on soil strength profile of a silty clay in micro-penetrometer tests[J]. Engineering Geology, 2016, 206: 60-70.
[21] 施斌, 刘志彬, 蔡奕. 超微型贯入仪的研制及其应用[J]. 岩土力学, 2005(8): 1211-1215. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX200508006.htm SHI Bin, LIU Zhi-bin, CAI Yi. Development of the super mini-penetrometer and its application[J]. Rock and Soil Mechanics, 2005(8): 1211-1215. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX200508006.htm
[22] RÖMKENS M J M, HELMING K, PRASAD S N. Soil erosion under different rainfall intensities, surface roughness, and soil water regimes[J]. Catena, 2002, 46(2/3): 103-123.
[23] 金宗川. 钙质砂的休止角研究与工程应用[J]. 岩土力学, 2018, 39(7): 2583-2590. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX201807031.htm JIN Zong-chuan. Study of natural repose angle of calcareous sand and engineering application[J]. Rock and Soil Mechanics, 2018, 39(7): 2583-2590. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX201807031.htm
[24] 李贤, 汪时机, 何丙辉, 等. 土体适用MICP技术的渗透特性条件研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2956-2964, 2974. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX201908010.htm LI Xian, WANG Shi-ji, HE Bing-hui, et al. Permeability condition of soil suitable for MICP method[J]. Rock and Soil Mechanics, 2019, 40(8): 2956-2964, 2974. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YTLX201908010.htm
[25] LI M D, LI L, OGBONNAYA U, et al. Influence of fiber addition on mechanical properties of MICP-treated sand[J]. Journal of Materials in Civil Engineering, 2016, 28(4): 04015166.
[26] TANG C S, SHI B, GAO W, CHEN F, CAI Y. Strength and mechanical behavior of short polypropylene fiber reinforced and cement stabilized clayey soil[J]. Geotextiles & Geomembranes, 2007, 25(3): 194-202.
[27] TANG C S, SHI B, ZHAO L Z. Interfacial shear strength of fiber reinforced soil[J]. Geotextiles & Geomembranes, 2010, 28(1): 54-62.
-
期刊类型引用(17)
1. 王铁行，赵翊豪，金鑫. 喷射秸秆加筋黄土的强度特性研究. 地下空间与工程学报. 2024(03): 800-811 . 
百度学术
2. 陈婧逸，陈晓清，宋东日，吕明，蒋豪. 灌木根系形态对土体强度影响的大型直剪试验研究. 长江科学院院报. 2024(08): 120-127+163 . 百度学术
3. 程虎，李蒙，杨劭，张乃畅，李厚峰. 水陆交错带护坡植物固土抗蚀能力比较分析. 中国水土保持科学(中英文). 2024(03): 56-63 . 百度学术
4. 谭瑞琪，谢亚军，李欣然，姜宝莹，张桂荣. 植被防护岸坡加筋机理研究. 中国水运. 2023(06): 71-74 . 百度学术
5. 陈飞，谢蕴忠，王俊峰，张仕彬. 基于数值模拟方法的根系护坡研究进展. 科学技术与工程. 2023(16): 6728-6738 . 百度学术
6. 梅红，马柯，刘瑾，王禄艺，冯玉晗，齐梦瑶，胡梦园. 生态型稳定剂协同植物根系固土特性及机理研究. 水利水电科技进展. 2023(04): 52-58 . 百度学术
7. 蒋冬卫. 不同地区沿海港口物流业发展现状评价分析. 中国水运. 2023(11): 74-76 . 百度学术
8. 杜技能，王中珏，段继琪，王忠良，段青松. 生态护坡理论及技术研究现状综述. 水利与建筑工程学报. 2023(06): 211-220 . 百度学术
9. 徐华，袁海莉，王歆宇，王栋，陈建勋，荣才权. 根系形态和层次结构对根土复合体力学特性影响研究. 岩土工程学报. 2022(05): 926-935 . 本站查看
10. 杨家庆，鲁明星，吴冠辰，袁雪涛，李富平，许永利，李小光. 矿山边坡植被修复研究现状及发展趋势分析. 矿山测量. 2022(01): 83-87 . 百度学术
11. 穆奎，潘伟良，王利彬，李婷，陈雅雯，丁奠元. 生态河道植物护坡工程技术研究现状与展望. 水利与建筑工程学报. 2022(03): 206-216 . 百度学术
12. 毕银丽，罗睿，王双明. 接菌对紫花苜蓿根系抗拉性及根菌复合土体抗剪强度影响. 煤炭学报. 2022(06): 2182-2192 . 百度学术
13. 黄琛，张友谊，叶小兵. 基于SEEP/W的强震区根系土坡面物源失稳机制分析. 科技通报. 2022(07): 57-66+72 . 百度学术
14. 李杰. 河道整治中根系植被特征对岸坡改良土影响试验研究. 水利技术监督. 2022(10): 129-132+177 . 百度学术
15. 梅红，胡国长，王禄艺，梅绪哲，刘瑾，徐佳俊，杨欣雅，杨诺. 边坡植被固土抗冲刷特性及其护坡机理研究. 河北工程大学学报(自然科学版). 2022(04): 86-91 . 百度学术
16. 姜彤，李龙飞，薛雷，黄坤，丁昊，王昊宇. 乔木护坡效果物理模型试验研究. 科学技术与工程. 2022(35): 15546-15553 . 百度学术
17. 陈飞，施康，钱乾，罗特. 根土复合体材料的抗剪强度特性研究进展. 有色金属科学与工程. 2021(06): 96-104 . 百度学术
其他类型引用(16)
计量
- 文章访问数: 361
- HTML全文浏览量: 67
- PDF下载量: 186
- 被引次数: 33
