[发明专利]一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基及施工方法

权利要求书

1.一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基，其特征在于：包括有桩体和垫层，其中桩体设置有数根，垫层设在桩体的顶端，通过垫层把桩体连接为一个整体结构，桩体和垫层内填充有利用微生物进行固化的骨料。

2.根据权利要求1所述的一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基，其特征在于：所述的微生物为巴氏芽孢杆菌。

3.根据权利要求1所述的一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基，其特征在于：所述的骨料为珊瑚骨料或建筑垃圾，珊瑚骨料由粗骨料和细骨料组成，粗骨料为珊瑚碎石，细骨料为珊瑚砂，即钙质砂；建筑垃圾包括混凝土块、碎石块、素土、金属以及砖、瓦和石膏，经过筛选、碾压以及破碎的方法加工处理，建筑垃圾的粒径≤30mm。

4.一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基的施工方法，其特征在于：其方法如下所述：

步骤一、清理并平整场地；

步骤二、施工准备：进行施工放线、验线；检查、调试施工设备；

步骤三、桩机就位：使重锤中心对准桩位中心；

步骤四、锤击成孔：提起重锤一定高度，令其自由下落，冲击地基土体成孔，至设计或控制深度；

步骤五、向孔内填充骨料，再倒入与骨料等体积的微生物固化液，微生物固化液主要由菌液和胶结液组成，之后提起重锤一定高度，对填料进行多次夯击；

步骤六、在标准夯击能量的作用下，实测重锤最后的一击贯入量，当不大于设计要求时，再重复步骤五的工作；

步骤七、重复步骤五和步骤六，将桩孔夯填至地面，最终在地基中形成微生物固化骨料等能量变形挤密桩；

步骤八、一根桩成桩后，将设备移至下一根桩；

步骤九、当全部成桩后，采用平板夯对施工区域的地面进行夯实；

步骤十、在夯实后的地面再回填一层骨料和骨料等体积的微生物固化液，回填标高高于地表0.2m以上，之后提起平板夯一定高度，对地面微生物固化后的骨料垫层进行多次夯击，直至垫层与地表齐平。

5.根据权利要求4所述的一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基的施工方法，其特征在于：所述的骨料为珊瑚骨料或建筑垃圾，珊瑚骨料由粗骨料和细骨料组成，粗骨料为珊瑚碎石，细骨料为珊瑚砂，即钙质砂；建筑垃圾包括混凝土块、碎石块、素土、金属以及砖、瓦和石膏，经过筛选、碾压以及破碎的方法加工处理，建筑垃圾的粒径≤30mm。

6.根据权利要求4所述的一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基的施工方法，其特征在于：所述的微生物为巴氏芽孢杆菌，微生物溶液均采用室内无菌培养、离心浓缩、低温运输及现场扩大培养的方式获得，具体方法如下：

步骤一、室内培养：每升培养液内含有胰蛋白胨15.0g，大豆蛋白胨5.0g，氯化钠5.0g，将配置好的营养液置于高压灭菌锅内，经121℃高压灭菌20min后，置于无菌操作台中降温，为避免高温使尿素分解，当温度降至室温时向瓶内添加20g尿素，并调节pH至7.3，微生物接种后，在30℃条件下恒温振荡培养24h；

步骤二、离心浓缩：将培养好的微生物用高速离心机分离微生物，离心腔室温度为4℃，转速4000rpm，时长15min，离心后，除去上清液，将沉淀溶于新鲜的培养液中，新鲜培养液的体积为原体积的1/10，即将10L的微生物溶液浓缩为1L，浓缩后的微生物装入塑胶水袋中在4℃条件下储存；

步骤三、低温运输：浓缩后的微生物用保温箱运输至现场，保温箱中要放置冰袋，以保证运输过程中保温箱内的设定低温，确保整个运输过程快速完成，微生物运输到现场后，立即放入冰箱中在4℃的条件下保存；

步骤四、现场扩培：扩大培养所用培养基成分包括：工业大豆蛋白胨25g/L、尿素10g/L、MnSO₄12mg/L、NiCl·6H₂O24mg/L；培养基的pH值用NaOH调节至9.0-10.0，培养时间为12h，培养结束后，用电导率法测细菌活性；

培养好的微生物用0.9％的NaCl溶液，即胶结液进行稀释，稀释后立即用于现场地基加固，稀释比例为2:1，溶液稀释也可就近利用海水稀释，稀释比例为3:1。

7.根据权利要求4所述的一种利用微生物进行固化骨料的等能量变形复合地基的施工方法，其特征在于：所述的重锤直径为200mm-600mm，长1m-5m，重量为1.5吨-3.5吨，平板夯为钢板组合成的15吨夯锤，夯锤底面为圆形，锤底直径为2m，夯锤中设两个直径300mm上下贯通的排气孔。