[发明专利]一种基于微生物注浆技术封堵岩石裂隙的试验方法

说明书

本发明公开了一种基于微生物注浆技术封堵岩石裂隙的试验方法，其属于岩土工程技术领域，包括：步骤一：取具有裂隙的岩石样品，以裂隙贯通的表面为基面，沿垂直于基面的方向在岩石样品上钻孔取芯形成注浆孔，注浆孔与裂隙连通；步骤二：向注浆孔内注入设定体积的浆液，待浆液渗流设定时长之后，完成一轮注入；步骤三：重复步骤二，直至所述注浆孔内的液体表面不再下降；步骤四：对岩石试样进行养护；步骤五：在岩石试样上避开注浆孔的位置再次钻孔取芯，钻孔深度超过基面并获得岩芯试样，分析岩芯试样上的裂隙填充情况。借助注浆孔向裂隙内注浆，能够适用于隐藏在岩石内部的裂隙和水平延伸的裂隙，还能够用于岩石体积较大、裂隙延伸很长的工况。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种基于微生物注浆技术封堵岩石裂隙的试验方法。

背景技术

地下储油洞库因其占地少、污染小而成为储存能源的重要方式之一。地下储油洞库必须具备密闭和稳定的条件，以确保油品安全储存不渗漏、不挥发。但由于长期处于地下水位以下以及受洞内潮湿环境的影响，裂隙水不同程度地向洞内渗透，对洞内储存物资和安全具有极为不利的影响。

为了提高洞库的密闭性，需要对岩石裂隙进行注浆封堵。目前封堵防渗的方法主要是注浆，常用的注浆材料有水泥浆液和水泥-水玻璃浆液。由于在注浆工作中，浆液的水灰比不同，造成浆液流动性不同。当需选用较大水灰比时，浆液在裂隙中的流动性变差，注浆就不能顺利进行，注浆压力就需要提高。但持续加大注浆压力，容易破坏岩体的整体性，使裂隙宽度进一步增大。因此水泥注浆的方式具有一定的局限性。

随着微生物注浆技术的迅速发展，通过微生物分泌的脲酶水解尿素生成铵根和碳酸根与外部供给的钙离子结合生成碳酸钙沉淀，生成的碳酸钙沉淀可以附着在岩石裂隙内部，对裂隙进行填充与封堵。

现有技术中在注浆时，将微生物浆液直接灌注到岩石的裂隙中，这种方式只适用于裂隙贯通至岩石的外表面，能够用肉眼看到，且裂隙大致沿竖直方向延伸的工况，不适用于隐藏在岩石内部的裂隙和水平延伸的裂隙，适用范围窄。此外，实际工况中岩石体积较大，裂隙延伸很长，从裂隙一端注浆的方式，浆液容易在裂隙中凝固，不会顺利流到裂隙的另一端，达不到完全填充和封堵裂隙的效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于微生物注浆技术封堵岩石裂隙的试验方法，以解决现有技术中存在的直接向裂隙中注浆的方式适用范围窄、不适合裂隙较大的实际工况的技术问题。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种基于微生物注浆技术封堵岩石裂隙的试验方法，包括：

步骤一：取具有裂隙的岩石样品，以所述裂隙贯通的表面为基面，沿垂直于所述基面的方向在岩石样品上钻孔取芯形成注浆孔，所述注浆孔与所述裂隙连通；

步骤二：向所述注浆孔内注入设定体积的浆液，待浆液渗流设定时长之后，完成一轮注入；

步骤三：重复步骤二，直至所述注浆孔内的液体表面不再下降；

步骤四：对岩石试样进行养护；

步骤五：在岩石试样上避开所述注浆孔的位置再次钻孔取芯，钻孔深度超过所述基面并获得岩芯试样，分析所述岩芯试样上的裂隙填充情况。

其中，在步骤二中，首先注入菌液和固定液的混合液第一设定体积，渗流第一设定时长之后，注入营养液第二设定体积，渗流第二设定时长之后，完成一轮注入。

其中，固定液为浓度0.05mol/L的CaCl₂溶液。

其中，所述第一设定体积与所述第二设定体积相等。

其中，在步骤三中，每重复一次步骤二，则比上一次延长所述第一设定时长和所述第二设定时长。

其中，所述注浆孔为盲孔，所述注浆孔的底部低于所述裂隙。