黄原胶生物聚合物改良膨胀土裂隙演化规律研究

作     者：欧阳淼 张红日 邓人睿 王桂尧 肖杰 赵亚 

作者机构：长沙理工大学交通运输工程学院 广西交科集团有限公司 长沙理工大学土木工程学院 上海交通大学土木工程系 

出 版 物：《岩土工程学报》 (Chinese Journal of Geotechnical Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 081401[工学-岩土工程] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：广西重点研发计划项目（桂科AB23075184） 国家重点研发计划项目（2019YFC1509800） 国家自然科学基金项目（52178416） 湖南省研究生科研创新项目（QL20220195） 

主　　题：道路工程 黄原胶生物聚合物 干湿循环 裂隙 微观结构 

摘      要：采用既可抑制膨胀土裂隙扩展，又不影响坡面植被生长的黄原胶生物聚合物对膨胀土进行改良，是膨胀土边坡生态防护新思路。对黄原胶改良膨胀土开展室内干湿循环试验，利用数字图像处理技术(PCAS)对裂隙发育的整个过程进行定量分析，探究了黄原胶掺量对膨胀土裂隙形态特征指标的影响规律，并通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)试验分析了改良前后膨胀土的微观结构与矿物成分的变化，结合膨胀率试验结果探讨了黄原胶对膨胀土的改良机理。研究结果表明，黄原胶的掺入可以有效提高膨胀土的保水性和抗裂性，试样的平均失水速率和裂隙率均随着掺量的增加呈减小趋势；黄原胶能够降低干湿循环效应对膨胀土的影响，将裂隙宽度控制在较小范围内，增湿过程中易闭合；黄原胶主要通过两个方面抑制膨胀土开裂，一方面通过成键和胶结作用与土颗粒形成“桥联结构，整体增强土体的抗拉强度；另一方面通过填充和成膜作用阻隔水分与土颗粒接触，减小黏土矿物的水化膜厚度。