基于MICP-B技术固化砂性土的试验研究

摘要

随着我国经济急速发展以及人口急剧膨胀，国民人均可利用面积日益减少，因此对可利用土地的面积需求激增。而我国地缘辽阔，地质和地势较为复杂。因此要增加可利用土地，需要对传统土壤进行改善和加固。现有的土壤加固技术是通过向土壤中加入具有较强污染性的化学添加剂来改善土壤。而MICP矿化技术是一种新型绿色的土壤加固技术，具有反应迅速、过程可控、环境友好等特性。采用广泛存在于土壤中的巴士芽孢杆菌，利用细菌新陈代谢过程中产生的大量脲酶进行尿素水解，生成大量碳酸钙沉淀填充于松散土颗粒中，增加试样的整体性和强度值。
　　MICP矿化技术应用于加固土壤，当粒径范围在0.35~0.74mm时试样的固化程度较好，当该技术应用到粒径较小的细砂土，试样的固化效果较差。不利该技术在细砂土中的推广和应用。另一方面， MICP矿化技术在矿化粗砂土时，虽然矿化后试样的无侧限抗压强度值较高，但试样的破坏形式为脆性破坏，使该技术在实际工程中大规模的推广和使用受到了限制。为了增加MICP矿化技术固化砂土的粒径范围，使矿化后的细砂土试样具有较好的整体性和均匀性。本文通过对试验装置的改良、添加具有膨胀性的高分子材料、选用不同参数的土工布以及提高细菌的浓度值，使该技术在应用于矿化细砂土时，增加试样的无侧限抗压强度值。通过试验发现，当试验装置进过改良后，细砂土的无侧限抗压强度值范围由原来的267kPa~345kPa提高到716kPa~939kPa。通过试验确定细菌浓度值OD600=0.7，掺入0.08%高分子材料A时为最佳改善细砂土试样强度值的方法，此时MICP矿化后的细砂土试样的无侧限抗压强度可以达到2594kPa。
　　MICP-B固化技术，在原有的MICP矿化技术的基础上，通过添加具有粘性的多糖物质提高粗砂土试样的粘性。采用MICP矿化技术矿化后的粗砂土试样的粘聚力为50.24kPa，采用MICP-B固化技术的共同反应法后粗砂土试样的粘聚力最大值能能够到487.08kPa，而MICP-B固化技术的先固化后浸泡法后的粗砂土试样的粘聚值最高值为255.92kPa。
　　本文通过对试验条件的改善和优化，为MICP矿化技术推广应用到矿化粒径更为细较小的细砂土中提供了理论和试验依据。另一方面，MICP-B固化技术改善了粗砂土试样易出现脆性破坏的特点，使其在破坏时具有明显的变形，有利于该技术在土工工程中大规模的推广和使用。

目录

声明

第一章 绪论

1.1研究背景

1.2研究目的及意义

1.3国内外研究现状

1.4 MICP矿化机理

第二章 基于MICP技术矿化砂性土试验基本原理

2.1微生物

2.2试验装置及方法

2.3试验结果

第三章 基于MICP技术矿化细砂土的试验研究

3.1试样的岩土机制

3.2不同岩土基质的矿化效果的比较分析

3.3改进的MICP矿化细砂土的试验方法

3.4试验结果与分析

3.5 .改善前后细砂土试样c，Ф变化值

3.6本章小结

第四章 基于MICP-B技术固化砂性土的试验研究

4.1 MICP-B技术简介

4.2试验方案的设计

4.3试验结果及分析

5.3本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果

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