Совместное применение биоцементации и растительности сократило смыв грунта на 90,95%

Китайские исследователи испытали комбинированный способ защиты склонов, сложенных остаточными гранитными грунтами, от разрушения при интенсивных дождях. Технология объединяет биоцементацию грунта и формирование растительного покрова. В проведённых экспериментах потери грунта от водной эрозии уменьшились на 90,95% относительно контрольных условий.

Результаты опубликованы в октябрьском выпуске журнала Transportation Geotechnics. Авторы изучали не только механическую устойчивость поверхностного слоя, но и изменение фильтрационных процессов при сильном дождевом воздействии.

Остаточные гранитные грунты формируются при выветривании скальных пород. Их свойства могут существенно изменяться при увлажнении, особенно в поверхностной зоне откосов. Интенсивная инфильтрация способствует развитию эрозии и может снижать устойчивость грунтового массива.

Биоцементация предполагает образование минеральных связей между частицами грунта в результате биохимических процессов. Формирующийся цементирующий материал способствует уменьшению подвижности частиц и повышению устойчивости поверхностного слоя к размыву.

Растительность выполняет другую функцию. Корневая система дополнительно армирует приповерхностный грунт, а надземная часть изменяет условия взаимодействия дождевых капель с поверхностью склона.

Авторы провели наружные испытания и численное моделирование гидромеханического поведения обработанного грунта. Исследование показало, что совместное применение биоцементации и растительного покрова уменьшало смыв материала на 90,95%.

При этом результаты выявили неоднозначное влияние корневой системы на водный режим склона. В приповерхностной зоне корни способствовали проникновению воды в грунт, тогда как увлажнение более глубоких горизонтов происходило с задержкой.

Таким образом, снижение поверхностной эрозии не обязательно означает уменьшение инфильтрации по всей глубине массива. При проектировании инженерной защиты необходимо отдельно оценивать фильтрационный режим и устойчивость потенциальных поверхностей скольжения.

Полученные результаты указывают на возможность применения комбинированной технологии для защиты дорожных откосов, особенно там, где требуется ограничить эрозию без устройства сплошных жёстких покрытий.

Однако эффективность 90,95% подтверждена для исследованных условий дождевого воздействия и конкретного грунта. Долговременная устойчивость биоцементированных связей, влияние повторных циклов увлажнения и высыхания, а также работоспособность растительного покрова требуют отдельной оценки при переносе технологии на другие объекты.