粉质黏土因其承载力低、塑性高，且易因水分变化而出现体积变化问题，一直是岩土工程领域的重点研究对象[1,2]。在本研究中，“水分敏感性”特指这类黏土在遇水或湿润后会出现强度严重下降、结构迅速软化以及承载力大幅降低的特性。本研究旨在通过所提出的有机-无机混合稳定体系，缓解这种由水分敏感性引发的强度损失问题。传统的土壤稳定技术，尤其是石灰处理，已被证明能有效改善土壤性能[3]。其作用机制包括阳离子交换和火山灰反应，这些反应能够提升土壤的强度与耐久性[[4], [5], [6]]。然而，在高硫酸盐含量或频繁干湿循环等恶劣环境中，石灰稳定土的长期性能可能会受到影响[[7], [8], [9]]。
为克服上述局限，人们尝试对石灰稳定技术进行改进。其中一种有效方法就是引入额外的火山灰材料，比如偏高岭土。偏高岭土是由高岭石煅烧而成的一种高活性铝硅酸盐，它能增强石灰与土壤之间的相互作用[[10], [11], [12]]。石灰与偏高岭土的协同作用有助于形成钙硅酸氢盐（C–S–H）和钙铝酸氢盐（C-A-H）等水化物[13]，从而使土壤结构更加致密，渗透性降低，机械强度提升[14,15]。
近期研究表明，石灰与偏高岭土的混合物能够改善问题土壤的多种岩土工程性能，包括无侧限抗压强度、抗剪强度以及在恶劣环境条件下的耐久性[[16], [17], [18]]。例如，有研究者发现，经石灰和偏高岭土处理的盐渍黏土具有更好的力学性能和抗侵蚀能力[19]；还有研究者观察到，用基于偏高岭土的聚合物粘结剂改良的粉质黏土，其微观结构更为致密，强度也有显著提升[8]。
此外，向经石灰处理的土壤中添加偏高岭土还可以减少所需的石灰用量，进而降低石灰生产过程中的碳排放，减轻环境负担[20]。技术改进与环境可持续性的双重优势，使得石灰-偏高岭土稳定技术成为现代岩土工程中越来越受欢迎的解决方案。
除了传统的矿物基添加剂外，生物聚合物也逐渐成为另一种环保的土壤改良材料[21]。其中，黄原胶是一种由野油菜黄单胞菌产生的微生物多糖，因其出色的粘结能力、保水性能以及可生物降解性而备受关注[[22], [23], [24]]。
研究显示，将黄原胶引入细粒土壤后，可通过形成类似凝胶的生物聚合物网络，显著提升土壤颗粒间的黏聚力与抗拉强度[25]。当黄原胶与石灰或偏高岭土等改性剂一起使用时，还能产生协同效应，进一步提升土壤的力学性能并降低其脆性[19,26]。其较高的分子量与阴离子结构使其能够与黏土矿物及外加稳定剂发生相互作用，从而提高土壤的耐久性并减少干燥开裂现象[27]。
黄原胶还有潜力改变粉质黏土的水力特性，即在降低土壤渗透性的同时提升其保水能力。这对于那些需要精确控制水分含量的岩土工程应用极为有益，比如垃圾填埋场防渗层、路堤以及边坡工程[28,29]。
尽管生物聚合物在土壤稳定中的应用仍在发展阶段，但黄原胶与石灰、偏高岭土的联合使用目前尚未得到充分研究，三者之间的复杂协同作用也尚未完全明确。因此，本研究旨在探讨将黄原胶与石灰、偏高岭土结合使用对粉质黏土岩土工程性能的影响。我们的目标是确定这三种材料的最佳添加比例，并通过微观结构分析揭示其作用机理，最终开发出一种高效且环保的混合稳定方法。
