MICP技术改良黄泛区土体力学性能研究
发布时间：2021-04-14 21:55
黄泛区土存在结构松散、强度低、水稳定性差等不利特性,给黄河流域的工程建设带来潜在隐患。本文以MICP为核心技术,研究提高黄泛区土体基本力学特性,以期为黄泛区地基加固、边坡防护以及土遗址保护等工程提供技术支撑。首先由人工接种培育巴氏芽孢杆菌,通过紫外分光光度计、电导率仪分别测定细菌的OD值及活性;其次,以开封土为研究对象,采用拌和的方式将菌液与胶结液直接加入到土中,利用MICP技术改良黄泛区粉质粘土。研究表明:培养48h后细菌的OD值在1.5左右,电导率约为0.01（ms/cm·min）,短时间内该细菌活性并不高,但给予细菌足够的反应时间,细菌仍能诱导大量的碳酸钙沉淀,对土体起到加固作用;控制胶结液浓度为0.5M,胶菌质量比为2∶1时产碳酸钙量最多且Ca2+转化率在80%以上;基于最优配比下黄泛区土的直接快剪试验和不固结不排水剪试验结果,土的粘聚力提高了约30%,内摩擦角变化不大,不同垂直压力下剪应力、不同围压下有侧限抗压强度及地基承载力特征值均有所提高。
【文章来源】：建筑科学. 2020,36(07)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
显微镜下的巴氏芽孢杆菌
本文选取开封兰考地区工地土作为研究对象，根据《土工试验方法标准》[21]测得其物理性质、颗粒组成及颗粒大小分布曲线见表2、表3、图2。塑性指数IP17≥10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土属于粉质粘土，其性质介于粉土与粘土之间;不均匀系数CU=3.384，曲率系数CC=1.061，判别该土样级配不良。1.2 试验方案
巴氏芽孢杆菌新陈代谢时会产生脲酶，脲酶可以分解尿素产生NH4+和CO32-，通过电导率测定仪测定溶液中离子浓度的变化，以此判断细菌的活性。试验方法:先将1.8 g尿素溶于27 ml去离子水中，然后加入3 ml菌液，每隔一定时间测两组(Ⅰ、Ⅱ)菌液的电导率，结果如图3所示。两组菌液，0min～15min内电导率值大约为0.01ms/(cm·min),15min以后电导率值缓慢增加，48h后Ⅰ组菌液电导率达到10.2ms/cm、Ⅱ组菌液电导率达到9.73ms/cm，结果表明细菌不断产生脲酶分解尿素使得离子浓度不断增加，但细菌活性并不高，需要给予细菌较多反应时间。这一点并不与工程实际相违背，工程上多数工序都需要养护时间，所以本菌可以用到工程中去。
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖相淤泥质软土生物酶改性试验研究[J]. 叶学银,李晓刚,杨广,汤卓,曾筱波. 地下空间与工程学报. 2019(04)
[2]胶结液浓度对微生物注浆加固海相粉土的影响[J]. 杨宇烨,赵志峰. 林业工程学报. 2019(04)
[3]微生物岩土技术及其应用研究新进展[J]. 刘汉龙,肖鹏,肖杨,楚剑. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(01)
[4]营养液钙源对微生物固化砂土效果影响的试验研究[J]. 梁仕华,牛九格,房采杏,戴君,尹应梅,刘勇健. 防灾减灾工程学报. 2018(05)
[5]微生物加固路基强度及稳定性[J]. 冉进瑜,王雪亮,汪杨,肖杨,何想,楚剑. 土木建筑与环境工程. 2018(04)
[6]微生物诱导碳酸钙沉淀加固地基技术研究进展[J]. 沈道健,王照宇,梅岭,李飞,邵光辉,刘亮. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]微生物注浆固化粉土的微观结构与作用机理[J]. 邵光辉,尤婷,赵志峰,刘鹏,冯建挺. 南京林业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[8]营养盐浓度对胶结砂试样物理力学特性试验研究[J]. 王绪民,郭伟,余飞,易朝,孙霖. 岩土力学. 2016(S2)
[9]微生物灌浆加固土体研究进展[J]. 钱春香,王安辉,王欣. 岩土力学. 2015(06)
[10]化学处理方式对微生物固化砂土强度影响研究[J]. 崔明娟,郑俊杰,章荣军,苗晨曦,张君洁. 岩土力学. 2015(S1)
本文编号：3138087
【文章来源】：建筑科学. 2020,36(07)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
显微镜下的巴氏芽孢杆菌
本文选取开封兰考地区工地土作为研究对象，根据《土工试验方法标准》[21]测得其物理性质、颗粒组成及颗粒大小分布曲线见表2、表3、图2。塑性指数IP17≥10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%的土属于粉质粘土，其性质介于粉土与粘土之间;不均匀系数CU=3.384，曲率系数CC=1.061，判别该土样级配不良。1.2 试验方案
巴氏芽孢杆菌新陈代谢时会产生脲酶，脲酶可以分解尿素产生NH4+和CO32-，通过电导率测定仪测定溶液中离子浓度的变化，以此判断细菌的活性。试验方法:先将1.8 g尿素溶于27 ml去离子水中，然后加入3 ml菌液，每隔一定时间测两组(Ⅰ、Ⅱ)菌液的电导率，结果如图3所示。两组菌液，0min～15min内电导率值大约为0.01ms/(cm·min),15min以后电导率值缓慢增加，48h后Ⅰ组菌液电导率达到10.2ms/cm、Ⅱ组菌液电导率达到9.73ms/cm，结果表明细菌不断产生脲酶分解尿素使得离子浓度不断增加，但细菌活性并不高，需要给予细菌较多反应时间。这一点并不与工程实际相违背，工程上多数工序都需要养护时间，所以本菌可以用到工程中去。
【参考文献】：
期刊论文
[1]湖相淤泥质软土生物酶改性试验研究[J]. 叶学银,李晓刚,杨广,汤卓,曾筱波. 地下空间与工程学报. 2019(04)
[2]胶结液浓度对微生物注浆加固海相粉土的影响[J]. 杨宇烨,赵志峰. 林业工程学报. 2019(04)
[3]微生物岩土技术及其应用研究新进展[J]. 刘汉龙,肖鹏,肖杨,楚剑. 土木与环境工程学报(中英文). 2019(01)
[4]营养液钙源对微生物固化砂土效果影响的试验研究[J]. 梁仕华,牛九格,房采杏,戴君,尹应梅,刘勇健. 防灾减灾工程学报. 2018(05)
[5]微生物加固路基强度及稳定性[J]. 冉进瑜,王雪亮,汪杨,肖杨,何想,楚剑. 土木建筑与环境工程. 2018(04)
[6]微生物诱导碳酸钙沉淀加固地基技术研究进展[J]. 沈道健,王照宇,梅岭,李飞,邵光辉,刘亮. 江苏科技大学学报(自然科学版). 2017(03)
[7]微生物注浆固化粉土的微观结构与作用机理[J]. 邵光辉,尤婷,赵志峰,刘鹏,冯建挺. 南京林业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[8]营养盐浓度对胶结砂试样物理力学特性试验研究[J]. 王绪民,郭伟,余飞,易朝,孙霖. 岩土力学. 2016(S2)
[9]微生物灌浆加固土体研究进展[J]. 钱春香,王安辉,王欣. 岩土力学. 2015(06)
[10]化学处理方式对微生物固化砂土强度影响研究[J]. 崔明娟,郑俊杰,章荣军,苗晨曦,张君洁. 岩土力学. 2015(S1)
本文编号：3138087
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