搅拌法微生物固土试验研究开题报告

 2021-08-08 12:08

全文总字数:1099字

1. 研究目的与意义

随着当前社会的快速发展,人们对于所生活的土地要求愈来愈高,伴随着的是不可避免的不良土体,对此采取固土对策刻不容缓。本课题利用产脲酶微微生物产生的生物碳酸盐沉积物(MICP)的胶结作用加固土体,利用微生物胶结提高土体强度的特性。将微生物应用于地基处理,能够实现显著的经济和生态效益,具有良好的应用前景。无论从环境保护方面、节约能源方面还是经济效益方面本课题都具有研究的必要性。这一新兴技术与理论问题的解决对我国可持续发展具有重要的理论价值和意义。

2. 国内外研究现状分析

1.目前国内外学者主要研究于微生物固化砂土效果,而相对于颗粒较小的粉土却不如砂土固化效果好;对于 MICP 法中的氨气的处理,缺乏有效的方法,还未有一个系统的认识与理解。对于固土效果的均匀性,可持续性和长期耐久性需要进一步研究。

2.目前根据相关试验研究表明微生物固化土体具有施工扰动小、灌注压力低、扩散距离远、施工周期短和生态相容性好等优势,而且所用的灌浆材料与传统胶凝材料相比,也有低能耗、低污染和低排放等特点。但也存在着一系列问题,如微生物的反应速率和反应物的转化率不高;生物水泥处理低渗透性土效果不好。

3.微生物固土试验可以显著提高土体的强度,剪切刚度,耐久性和抗冻能力,但对酸性土体抗侵蚀能力不佳,还有处理污染土体的能力。试验效果受多方面影响,如菌液浓度及其酶活性、营养液浓度、pH 和温度等常规因素外,灌浆工艺和土粒粒径也对灌浆效果起着决定性作用。当前研究主要集中于室内,室外现场施工还未经深入研究。

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3. 研究的基本内容与计划

研究内容:首先提出本文缓释尿素搅拌法微生物固土的试验方案。通过注浆遍数、浆液浓度、尿素掺量等参数变化,测定不同养护龄期土样的强度、胶结物生成量。再通过对比分析注浆遍数、浆液浓度、尿素掺量、养护龄期等参数与固化土体无侧限抗压强度、碳酸钙生成量之间的关系,总结缓释尿素搅拌法微生物固土效果的影响规律。

研究计划:

1~4周:查阅资料,撰写综述,论文开题

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4. 研究创新点

1.选题具有挑战性和创新性。本选题基于目前国内外大体研究方向,例如灌浆法,浸泡法,喷洒法,表面入渗法等方向,针对土体加固不均匀的特点,提出搅拌法微生物加固土体试验,方法新颖,具有挑战性。

2.试验方法先进。通过注浆遍数,浆液浓度,尿素掺量来研究不同养护龄期的土体、、强度及胶结物生成量,独特地提出目前还未研究的不同养护龄期土体对试验的影响,视角新颖。

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