砒砂岩因颗粒松散、成岩度低,该区域水土流失极为严重。本文基于当前砒砂岩治理现状,从土质改良角度出发,对当前项目中所使用的W-OH材料(一种水性聚氨酯)进行性能改性,以弥补当前材料性能缺陷。通过改变反应条件,优化了 W-OH合成工艺;利用旋转粘度仪、红外光谱仪,对材料改性后的性能进行测定;同时对W-OH固结砒砂岩效果进行了室内系列试验,从固结体强度、水稳定性、抗冲刷性和保肥性等角度综合分析了材料固结砒砂岩的效果。最后对W-OH在砒砂岩区自然边坡修复工程的应用案例作出了详细阐述。本文主要研究工作和结论如下:(1)在现有资料的基础上,运用正交试验法,对W-OH合成反应的时间、温度、物料配比等条件作进一步明确,得到预聚(110°+6h)、扩链(85°+2h)和降温出料(15min)三阶段合成W-OH的最佳合成方案。(2)从粘度变化和红外光谱图对W-OH的性能进行了分析。材料在改性后更易于在水中分散,固化时间延长且前期粘度较为稳定;材料遇水反应其实质是分子结构中异氰酸根与水中羟基的加成反应。(3)研究了 W-OH固结砒砂岩强度试验,其中试样的无侧限抗压强度与W-OH添加浓度、养护时间以及压实度密切相关,各因素对抗压强度的影响大小为:压实度>养护时间>添加浓度;在抗剪强度方面,W-OH的添加提高了试样内聚力,而含水率的增加使得试样内聚力降低、内摩擦角减小。(4)研究了 W-OH固结砒砂岩水稳性和抗冲刷性能,分析了 W-OH的施加浓度对砒砂岩水稳定性和冲刷性的影响,结果表明W-OH的添加能明显提高砒砂岩水稳定性和抗冲刷性,且随着W-OH施加浓度的增加,效果更显著。(5)研究了 W-OH固结砒砂岩保肥性能,分析了不同浓度的W-OH施加到土壤中N、P元素的损失量,结果表明施加W-OH后,淋滤液中N、P元素总量得到减少,W-OH能提高砒砂岩对N、P的持肥能力。(6)结合W-OH的自身特点,详细介绍了该材料在砒砂岩区自然边坡治理过程中的施工工艺及流程,对固结砒砂岩抗蚀促生机理进行了相关阐述。