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盐离子,与水中游离钙离子结合形成碳酸钙晶体,可起到填充和胶结岩土材料的作用。这两种技术为
一系列工程应用提供了巨大的潜力,如提高土体强度 [10] 、减轻土体液化潜力 [11] 和加固地基 [12] 。
一些研究表明 MICP和 EICP技术可应用于加固砂质土 [13 - 14] ,但是经过处理的土体在各种环境条
件下存在耐久性问题 [15] 。Ahenkorah等 [16] 通过一系列的土工试验,分析了 EICP处理的砂试样在经历
干湿循环后的质量损失及抗压强度折损情况。Sivakumar等 [17] 通过试验证明 MICP处理的砂土在降雨
条件下的耐久性较弱,无侧限抗压强度显著降低。李艺隆等 [18] 在海水环境中对 MICP胶结的钙质砂进
行干湿循环试验,得出干湿循环减弱了颗粒表面粗糙度与粒间胶结强度。
上述研究主要通过干湿循环试验或降雨试验分析了不同类型砂土加固后的强度和抗侵蚀性,但是
不同于砂质土,黄河泥沙存在细度模数小,孔隙率低的特点,MICP和 EICP技术对于黄河泥沙的适用
性仍需探索。目前,相关学者对 MICP和 EICP技术加固黄河泥沙的效果开展了部分研究。Wang等 [19]
分别采用 MICP和 EICP技术对黄河泥沙进行固化,试验结果表明处理后的黄河泥沙试样强度均明显提
高,EICP技术对黄河泥沙的固化效果优于 MICP技术。同时,有研究指出,MICP技术的适用性可能
受到孔径的限制 [20] ,尺寸较小的 EICP中溶解的脲酶更容易渗透到更深的砂中。综上表明,对于黄河
泥沙,EICP技术的适用性更好。
目前研究多关注于不同胶结液浓度、处理次数和处理方法对 EICP技术固化黄河泥沙的影响,基
于此,本文针对 EICP技术固化的黄河泥沙,开展常规浸水条件及干湿循环条件下的水稳定性试验。
通过观察黄河泥沙试样在浸水后的碎裂、散体现象,以黄河泥沙试样的崩解量和崩解速度来衡量其耐
崩解性。同时测试了不同胶结液浓度下黄河泥沙试样的抗崩解性等理化性质,分析了浸水后黄河泥沙
的质量损失及强度折损情况,研究了干湿循环对固化黄河泥沙试样软化系数的影响规律,探讨 EICP
技术固化黄河泥沙的水稳定性特征,以确定最优的固化工艺。
2 试验材料与方案
2.1 试验材料
2.1.1 黄河泥沙 试验所用的黄河泥沙采自河南省郑州市的黄河中下游花园口段河流滩地,采样深度
为0.5m。在试验室对黄河泥沙进行均匀震动和筛分,并对其物理参数和粒径分布进行测试。黄河泥沙
的基本物理参数见表 1,颗粒级配曲线如图 1所示。
表 1 黄河泥沙的基本物理参数
比重 液限 塑限 最小干密度 最大干密度 最小孔隙比 最大孔隙比 不均匀系数 曲率系数 承载比 CBR
w L ?% w P ?% 3 3
G s ρ dmin ?(g?cm ) ρ dmax ?(g?cm ) e min e max C u C c ?%
2.7 23.8 12.4 1.36 1.66 0.63 0.99 4.45 1.9 35.4
2.1.2 大豆 脲 酶 本 文 选 用 的 试 验 原 料 为 常 规 的 干 燥
黄豆,试验所用大 豆 脲 酶 的 提 取 和 活 性 测 试 步 骤 参 照
Wang等 [19] 的论文。大豆脲酶活性可以由单位时间内尿
素的水解 量 表 征,根 据 Whiffin等 [21] 提 出 的 计 算 方 法,
电导率变 化 值 与 尿 素 水 解 量 的 对 应 关 系 为 1mS?min =
11.11mmol?(L·min),因此可以利用测量溶液电导率的
变化值换算出单位时间内的尿素水解量(mmol?(L·min)),
并用该值表示大豆脲酶活性。为了研究豆粉浓度对大豆
脲酶活性的影响规律,本文设置了 8组不同浓度的豆粉
溶液(参考文献 [ 22]按 照固 液比 1∶25提 取大豆脲酶 设
置),对不同豆粉浓度下提取的大豆脲酶活性进行测试,
试验方案如表 2所示。 图 1 黄河泥沙的颗粒级配曲线
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