[发明专利]一种基于微生物诱导碳酸钙沉积的加固粗粒土方法

说明书

本发明公开了一种基于微生物诱导碳酸钙沉积的加固粗粒土方法，包括在粗粒土试样中加入粘稠细菌溶液进行细菌固定；加入含有尿素、钙离子的处理液对完成细菌固定的粗粒土进行胶结处理。本发明将MICP技术首次应用于大粒径、大孔隙的粗粒土，改善了粗粒土力学性能的同时还保持了良好的透水性，与传统的混凝土加固技术相比，该发明生态环保，工期较短，工艺简单，造价较低，且可实现原位处理，在工程领域具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）的加固粗粒土方法，属于地基加固领域。

背景技术

工程实践中的粗粒土地基往往具有排水的功能，但由于其颗粒松散，粒径较大，物理力学性能欠佳，抗冲刷能力、稳定性较差，往往需要人工加固。但传统的混凝土加固会将其大部分孔隙填充，使得粗粒土地基排水性能变差，无法满足工程需求。

利用微生物胶结作用固化土体是近些年来兴起的一种新型土体加固方式。当前MICP技术在渗透性较好的砂土、粉土领域取得了较大进展，具有良好的抗冲刷性与土体强度，可满足一定的工程需求。但由于土体颗粒的孔隙尺寸影响了微生物在土颗粒间的滞留、吸附以及传输移动，制约了MICP的向粒径更大的粗粒土领域的推广。在粗粒土领域，由于微生物难以固定在颗粒孔隙，且一大部分会随着处理液的灌注被冲刷带走，再加上大量反应生成的的碳酸钙结晶都集中覆盖在颗粒上表面，无法起到胶结作用，使得胶结效率大幅降低，目前还没有较为完善的加固粗粒土方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于微生物诱导碳酸钙沉积的加固粗粒土方法。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于微生物诱导碳酸钙沉积的加固粗粒土方法，包括以下步骤，

在粗粒土试样中加入粘稠细菌溶液进行细菌固定；

加入含有尿素、钙离子的处理液对完成细菌固定的粗粒土进行胶结处理。

在细菌溶液中加入不影响细菌活性的粘稠剂形成粘稠细菌溶液。

采用原位固定或搅拌法进行细菌固定。

进行细菌固定的粘稠细菌溶液要淹没粗粒土。

细菌固定完成后静置一段时间，排净多余的粘稠细菌溶液。

胶结处理后，若粗粒土没有达到预设的加固效果，则再次依次进行细菌固定和胶结处理，直到达到预设的加固效果。

再一次细菌固定时，粘稠细菌溶液的粘稠剂含量低于上一次的粘稠细菌溶液的粘稠剂含量。

除了第一次细菌固定外，后续细菌固定时，粘稠细菌溶液不淹没粗粒土，同时只能采用原位固定。

胶结处理的具体过程为，

1）整平细菌固定的粗粒土；

2）将处理液加入整平的粗粒土，处理液不淹没粗粒土；

3）静置一段时间，排出并收集处理液；

4）测量所有收集处理液中钙离子浓度是否达到设定的阈值，若没有则转至步骤2，否则一次胶结处理结束。

本发明所达到的有益效果：本发明将MICP技术首次应用于大粒径、大孔隙的粗粒土，改善了粗粒土力学性能的同时还保持了良好的透水性，与传统的混凝土加固技术相比，该发明生态环保，工期较短，工艺简单，造价较低，且可实现原位处理，在工程领域具有广泛的应用前景。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

一种基于微生物诱导碳酸钙沉积的加固粗粒土方法，包括以下步骤：