MICP 缓解砾石粘土边坡自然降雨诱发侵蚀的可行性的实地调查

文摘   2024-11-05 15:00   中国香港  


Field investigation of the feasibility of MICP for Mitigating Natural Rainfall-Induced erosion in gravelly clay slope


01摘要

降雨引起的斜坡侵蚀是导致土壤流失的普遍自然过程。微生物诱导的碳酸盐沉淀 (MICP) 的一个有前途的应用是减轻降雨引起的侵蚀。进行现场测试是验证和改进其性能的重要步骤。在目前的工作中,进行了现场测试,以评估使用 MICP 减轻降雨对中国福建龙岩砾石粘土边坡造成的侵蚀的可行性。建立了一个临时实验室来培养细菌,并采用非灭菌方法在单批次中制备大量细菌悬浮液。斜坡是通过在其表面喷洒溶液来处理的。使用排土量和 3D 表面扫描结果来评估边坡的侵蚀强度。结果表明,该方法能够有效缓解自然降雨引起的地表侵蚀,防止侵蚀引起的坍塌。值得注意的是,处理后大约一年,草已经开始在水泥密集的斜坡上生长,这表明 MICP 方法对于土壤稳定方法既有效又环保。然而,需要进一步改进以提高 MICP 处理的均匀性和长期持久性



02图表














03结论


在这项研究中,我们应用 MICP 来减轻降雨对中国福建龙岩建筑工地砾石粘土边坡的侵蚀。使用喷洒方法稳定了斜坡,我们检查了 MICP 在 2012 年 9 月至 2022 年 1 月相对较长时间内自然降雨条件下的性能。此外,斜坡的照片拍摄至 2022 年 9 月。我们的研究结果表明,MICP 可以在短时间内有效缓解降雨引起的侵蚀。生物胶结边坡的堆积侵蚀土量少于未经处理的边坡,并且随着胶结水平的增加而趋于减少。同样,表面强度也随着胶结水平的提高而提高。此外,对斜坡表面的扫描显示,未经处理的斜坡的表面侵蚀最为严重。尽管 MICP 在减轻砾石粘土边坡侵蚀方面的效率低于沙质边坡,但当胶结水平相对较高时,MICP 方法仍然可以防止侵蚀和坍塌。另一个令人兴奋的发现是草在重胶结的斜坡上自然生长,这表明 MICP 不仅是一种有效的土壤稳定方法,也是一种环保方法。然而,应该注意的是,与均匀性和长期耐久性相关的问题在未来的应用中仍然需要仔细关注和改进






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