中新网成都7月18日电 (记者 贺劭清)记者18日从成都理工大学获悉，成都理工大学地灾防治国重实验室许强教授团队与新疆大学黄勇教授团队合作，将一种新型固化材料添加到黄土中，并对改造后的黄土开展了大量强度、水理性、渗透性、抗冻融能力等试验研究。本月在延安的实验初步表明，新型固化材料可大幅提升黄土的强度和抗冲刷和侵蚀能力，从而提高淤地坝的耐久性，延长其工程寿命。
中国黄土高原位于中国中部偏北部，它集中了地球上70%的黄土，是中国乃至世界黄土分布面积最大、黄土发育最完整、唯一正在堆积的年轻高原。
因黄土高原是地质历史时期来自西北的沙尘经风力搬运形成的沙尘堆积，其形成过程决定了它不可能像其他高原那样“坚固”，沙尘堆积的土体结构疏松，密实度和强度都很低，很容易遭受河流、雨水等流水侵蚀，水土流失异常严重。
近年来，黄土高原正经受着前所未有的变化，大规模的平山造城、治沟造地和固沟保塬等重大工程建设正在如火如荼地进行。黄土地区的主要建筑材料就是黄土，但缺乏坚硬的岩石作为地基、建筑材料骨料，工程建设不仅成本极高，同时因黄土地基湿陷、塌陷、滑移变形、土壤侵蚀、水土流失等不良地质现象和灾害异常发育，对工程安全也构成严重威胁。
依托于中国国家自然科学基金重大项目课题“面向人地协调的黄土重大工程灾变防控研究”，成都理工大学与新疆大学联合开展了防止黄土土壤侵蚀和渗透的新材料研发。2021年，成都理工大学许强教授团队与新疆大学黄勇教授团队合作，将一种新型固化材料添加到黄土中，并对改造后的黄土开展了大量实验。
实验结果表明，通过将其配合少量胶凝材料混入黄土中，不仅使黄土的力学性能得到极大提升，随着材料配比和添加量的不同，黄土可达到与混凝土C5、C10、C15甚至C20相当的力学强度，而且使其渗透性、抗冻融和崩解能力达到与粉砂岩基本相当的水平，从而将“黄土”变成了“粉砂岩”，实现了“土”变“石”的突破。
为了检验其实际工程效果，2022年6月初，许强教授团队利用添加固化材料的黄土在延安顾屯流域一支沟内开展了治沟造地的现场试验。本次试验选取了其中的一条具有5个淤地坝的支沟开展试验，利用添加固化材料的黄土对该支沟内已局部受损的3#淤地坝进行重修。
2022年7月14日至15日，当地突降大雨，导致3#淤地坝上游4#、5#淤地坝相继被洪水冲开，4#淤地坝上游耕地农作物遭遇严重水毁。溃决洪水快速向下游耕地涌入，使3#溢流槽内过水流量急剧增大。但通过固化材料加强的3#淤地坝在暴雨冲刷尤其是上游溃坝洪水的冲击下，依然保持完好无损，并有效排出坝内地表水。同时，由于溢流槽和集水池的修建，显著减少了上游急剧汇入的地表水对下游耕地的冲蚀，保障了下游耕地和1#和2#淤地坝的完好。
7月17日，许强教授团队人员抵达现场通过调查核实发现，上游的两处淤地坝(4#和5#)均已被冲开一个缺口，地表水汇集在3#淤地坝内正有序排出，而3#淤地坝则完好无损。受3#淤地坝的保护其下游两道淤地坝(1#和2#)也保持完好，未发生溃决。由此表明，3#淤地坝不仅抵挡住了上游溃决洪水的冲刷，还保护了下游耕地及淤地坝的安全。
许强教授团队今后将进一步开展深化研究，研发更加适宜于黄土地区的新材料，并开展坡表防侵蚀、地下防入渗、防滑移等防灾减灾以及直接作为重大工程建筑材料(如道路路基，及平山造城、固沟保源、治沟造地填筑材料)的工程示范研究和推广应用，真正将论文写在祖国的大地上，将科研成果融入黄土实践中。(完)