[發明專利]一種基于MICP的古海塘修復方法

在審

• 申請號: 201810428712.1
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108590219A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 芮圣潔;國振;李雨杰;周文杰;王立忠
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02;C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

本發明公開了一種基于MICP的古海塘修復方法，屬于微生物學和巖土工程技術領域。該方法是通過在古海塘磚縫中交替布置注漿管和回流管，在不破壞古海塘主體結構的同時，在古海塘內部形成滲流場加速菌液的循環，具體實施步驟如下：采用間隔交替布置的方法，將注漿管和回流管預先安裝至古海塘內，通過高壓注漿和真空回流的方式使菌劑循環完成注漿。本發明通過利用古海塘的原有主體結構設置注漿管，既不會對古海塘原有結構造成損壞，又能加速漿液循環流動提高注漿效果；本發明采用微生物固化技術加固古海塘有著更好的經濟效益和環境效益，可提高古海塘抵御自然災害的能力，反應時間快，作用效果明顯。

技術領域

本發明涉及微生物學和巖土工程領域，尤其涉及一種基于MICP的古海塘修復方法。

背景技術

錢塘江古海塘修建于明清時期，是保護浙江杭嘉湖平原及江蘇蘇州、上海松江南緣地區的大型防洪工程。以抵御涌潮、臺風暴潮、洪水等自然災害。為了避免塘基受潮流，河水的沖刷，侵蝕，在清代乾隆年間便修建了護坦以及堆石護坦。由于條石之間無相互粘結，護坦的整體性較差，易發生松動和破壞。根據1980年《錢塘江海塘調查資料》顯示錢塘江古海塘塘身下半部分條石易抽失，部分斷面出現塘身沉陷，如附圖1所示。古海塘既作為防潮御浪的結構，其安全性和穩定性關系著人民生命和財產安全；另一方面作為歷史遺跡，古海塘的逐漸破壞也將是歷史文物的重大損失。

針對建、構筑物本身加固以及地基和基礎加固，目前主要有水泥注漿膠結技術。但是由于水泥對海洋環境有污染，將影響海洋生物的生存，因此不能采取水泥注漿膠結技術來加固古海塘。

針對古海塘的修復存在的技術問題，本發明擬借鑒微生物礦化的最新研究進行加固，并通過交叉設置注漿管和回流管加速注漿速度。近些年來微生物研究者利用一些特定的微生物，通過為之提供豐富的鈣離子和氮源營養液，快速析出具有優異膠結能力的方解石碳酸鈣結晶，這一生物礦化作用常被稱為微生物誘導碳酸鹽沉積技術，即MICP(Microbial induced calcite deposition)技術。本發明提出將MICP技術應用到古海塘的修復中。

發明內容

本發明針對現有修復和加固建、構筑物技術存在的嚴重環境問題，提出了一種基于MICP的古海塘修復方法，該技術目的是以最小的經濟和環境代價對古海塘進行修復和加固，提高古海塘抵御自然災害的能力，反應時間快，作用效果明顯。

本發明采取以下技術方案：

一種基于MICP的古海塘修復方法，是在古海塘磚縫中交替布置注漿管和回流管，基于MICP技術向注漿管中注入菌劑，通過高壓注漿和真空回流的方式使菌劑循環。

具體為：沿古海塘水平磚縫分別等距布置若干注漿鋼管以及若干回流鋼管，注漿鋼管與回流鋼管在豎向上等距交替布置，注漿鋼管與回流鋼管均插入于三塊砌磚交角的磚縫中，回流鋼管的埋深為注漿鋼管埋深的1.5倍，同一層水平磚縫的注漿鋼管端部通過接頭管連至注漿總管，同一層水平磚縫中的回流鋼管端部通過另一接頭管連至回流總管，在注漿鋼管、回流鋼管上分別開有注漿孔、回流孔，菌劑從注漿總管高壓注入，回流總管連至真空泵將未反應的溶液回收再利用，同時測定離子濃度，評價其加固效果。

上述技術方案中,進一步的,同一層水平磚縫中的注漿鋼管間隔一磚間距布置，同一層水平磚縫中的回流鋼管間隔一磚間距布置，注漿鋼管與回流鋼管在豎向上間隔一磚布置。

進一步的,同一層水平磚縫中每數根注漿鋼管由1根接頭管并接，再與1根注漿總管連接，且所有注漿總管連至菌劑高壓灌注口。

進一步的,同一層水平磚縫中每數根回流鋼管由1根接頭管并接，再與1根回流總管連接，且所有回流總管連至真空泵。

進一步的,注漿孔與回流孔呈相對設置。

進一步的,注漿鋼管上注漿孔等間距分布，回流鋼管上回流孔等間距分布。