[发明专利]一种微生物固化联合防渗墙的海工建筑物基础冲刷防护施工方法

说明书

本发明涉及一种微生物固化联合防渗墙的海工建筑物基础冲刷防护施工方法，主要步骤为在海工建筑物基础周围安装防渗墙，并在防渗墙顶部添加盖板，通过盖板顶部的注浆孔在防渗墙区域内部由上而下注入淡水，形成适宜的MICP反应环境，采用低pH一相注的方法对防渗墙区域内部进行注浆，反复注浆多次，直至微生物固化形成的砂土抗冲刷强度达到设计要求为止；本发明克服了MICP技术应用于海水环境中的不确定性，形成的固化土层强度均匀，施工简便且防渗墙由T型钢板桩装配形成，易于安装和拆除，操作灵活性大，可对诸如海上风机、防波堤、海上石油平台等多种海工建筑物基础进行冲刷防护，且对海洋环境基本无污染，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及一种微生物固化联合防渗墙的海工建筑物基础冲刷防护施工方法，属于建筑物基础冲刷防护领域。

背景技术

近年来，随着微生物化学、土木工程等学科间交叉研究的不断发展，微生物诱导碳酸钙沉积技术（MICP）逐步应用于各相关领域。如污水处理，沙漠扬尘治理以及混凝土修复等，此外，它也被广泛应用于地基土强度与稳定性的改善。在国内外的研究当中，对淡水条件下的MICP机理已经了解得较为透彻，但是对于海水条件下MICP反应过程的研究还处于起步阶段。因此，海水环境下MICP处理软弱地基土效果如何还未曾得知，这也成为MICP技术应用于海洋工程领域的一大难题。

现有专利号为201711277952.8的一种基于MICP的珊瑚砂地层桶型基础加固装置和安装方法，该方法采用两相注的MICP注浆技术对桶型基础内的珊瑚砂地层进行注浆加固，从而增大珊瑚砂地层的承载力和稳定性；还有专利号为201810283744.7的一种基于MICP技术的大直径桩基防冲刷方法及装置，通过两相注的MICP注、抽循环，在桩基周围形成渗流场，进而对海洋桩基周围土体进行加固达到防冲刷的效果；以及有专利号为201710138458.7的一种微生物砂桩成桩装置及方法，通过一相注的MICP注浆技术，在圆筒内部砂土中注入细菌和胶结液的混合液，从而达到在岛礁及沙漠地区成桩的目的。以上方法存在一定的不足，即注浆过程中没有考虑实际情况下海基饱和沙土中孔隙海水对注浆过程的限制和影响，因此工艺存在一定的局限性。同时，注浆液应用于海水环境时对砂土胶结作用的成效如何还具有不确定性。并且，以上专利在MICP过程中采用的注浆方法都为两相注或一相注。两相注是指先注入微生物脲酶菌，再注入矿化液体。该注浆工艺已被证明在处理大尺度土体时处理结果的均匀性难以保证，因此注浆完成后，形成的钙化土层强度均匀性难以得到保障；一相注则是指微生物脲酶菌和矿化液体混合后同时注入，该注浆工艺在注浆初期就会形成大量碳酸钙沉淀堵塞注浆口，因此一般不被推荐使用。

基于以上两点不足，亟需提出一种新的微生物固化联合防渗墙的海工建筑物基础冲刷防护施工方法，让MICP技术在海洋环境中进行，从而实现操作简单、施工时安装拆除灵活性大，可对多种海工建筑物基础进行冲刷防护，且形成的固化土层强度具有较好的均匀性的效果。

发明内容

本发明提供一种微生物固化联合防渗墙的海工建筑物基础冲刷防护施工方法，不仅施工简单，操作灵活性大，而且注浆时不堵塞注浆口，形成的固结土效果稳定，防护完成后一次见效，不需多次进行修缮维护且兼具环境友好的特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种微生物固化联合防渗墙的海工建筑物基础冲刷防护施工方法，包括以下步骤：

第一步：预制至少八根T型钢板桩及盖板，在T型钢板桩的垂直柱部分开设两个吊孔，吊孔的穿透方向与T型钢板桩的水平面平行，且吊孔与T型钢板桩水平面之间的距离为40cm，在盖板表面均匀分布至少八个带螺纹的注浆孔；

第二步：在海工建筑物基础周围通过静压或锤击的方法进行T型钢板桩的沉桩，相邻的两根T型钢板桩形成一个正向安装一个倒向安装的连接方式，通过至少八根T型钢板桩的顺次连接，在海工建筑物基础周围形成闭合的防渗墙，且所形成的防渗墙顶部高出海床面；