1. 研究目的与意义
通过微生物室内注浆试验,研究不同注浆体积、注浆浓度、注浆速率等注浆参数组合下,粉土样内菌液吸附离子化学环境的变化规律,以及对粉土MICP固化效果的影响。海相吹填土是将海滩底部的泥砂通过水力吹填而形成的沉积土,是一种人工形成的扰动土。具有高盐碱、易沉降和液化等特点。易导致后期构筑物建成后的地基沉降或不均匀沉降、滑动或缓慢的长期变形、地震地基液化、结构物裂缝等工程问题。将微生物应用于海相吹填土地基处理,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保证我国沿海滩涂围垦工程的顺利实施与可持续发展具有重要的理论价值和战略意义。
2. 国内外研究现状分析
1992年kantzas 等人将micp注浆技术最早应用于多孔介质材料的堵漏,随后 ramakrishnan 等将其推广应用到修复石质材料和水泥基材料的表面裂缝缺陷中。
1999年stocks fischer 等人发现巴氏芽孢杆菌(bacillus pasteurii)在砂土中可较快析出具有胶结作用的碳酸钙沉淀,并将微生物引入岩土工程。
2001年cacchio 等从土壤中分离出 31 种可以矿化的细菌,研究了不同的
菌种在矿化过程中所起的作用和不同的温度下矿化的能力。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:利用产脲酶微生物产生的生物碳酸盐沉积物(micp)的胶结作用处理海相吹填粉土地基,利用微生物胶结提高土体强度的特性。
研究计划:14周:查阅资料,撰写综述,论文开题
56周:拟订试验方案,准备试验仪器、装置
4. 研究创新点
微生物与周围环境介质间相互作用可以极大改善土体强度、刚度和渗透性等宏观力学性质,微生物诱导矿物沉积固化可以有效地提高吹填粉土的无侧限抗压强度即有效地提高粉土的力学性能。
微生物附着土颗粒的空间非均匀性与沉积反应的非均匀性,浆液注入处近端与远端的强度与渗透性存在差异,微生物注浆土体体积越大,这一现象越明显,表现出显著的尺寸效应。并且随注浆轮数可引起性能演变。
