[發(fā)明專利]電滲聯(lián)合微生物循環(huán)注漿的軟黏土處理裝置及處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811239819.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN109339028B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李金柱;劉建興;謝新宇;王文軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院
• 主分類號(hào): E02D3/11
• 分類號(hào): E02D3/11
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發(fā)明公開了一種電滲聯(lián)合微生物循環(huán)注漿的軟黏土處理裝置及處理方法。裝置包括電極棒、直流電源、導(dǎo)線、空壓機(jī)、真空泵、微生物注液箱、膠結(jié)液注液箱、注液管路、閥門；電極棒包括陽極電極棒和陰極電極棒，平行交錯(cuò)布置。利用電滲法，通過電極棒排出擬處理軟土層中的水使其固結(jié)，監(jiān)測(cè)電流?時(shí)間曲線，出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)停止電滲，向電極棒中壓入高壓空氣使地基劈裂形成滲流通道，然后向平行交錯(cuò)排列的一排電極棒中間隔加入微生物菌液和膠結(jié)液，在另一排電極棒中抽真空，使微生物菌液和膠結(jié)液向地基中均勻擴(kuò)散并混合，生成碳酸鈣沉淀加強(qiáng)土顆粒的膠結(jié)。本發(fā)明克服了電滲法處理軟黏土強(qiáng)度不高，以及微生物誘導(dǎo)礦化法在軟黏土地基中難以實(shí)現(xiàn)的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地基處理技術(shù)領(lǐng)域，主要聯(lián)合利用電滲法和微生物誘導(dǎo)礦化法改良軟黏土等不良地基，具體涉及電滲聯(lián)合微生物循環(huán)注漿的軟黏土處理裝置及處理方法。

背景技術(shù)

電滲法和微生物誘導(dǎo)礦化法都是當(dāng)前軟土地基處理領(lǐng)域的新技術(shù)。電滲法通過在土體中插入電極施加電場(chǎng)來加速地基的排水固結(jié)，從而提高地基承載力，適宜于處理淤泥、吹填土等含水率大、滲透性低的軟黏土。現(xiàn)有的研究及工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，電滲法早期排水效率較高，隨著排水固結(jié)的進(jìn)行，土體容易產(chǎn)生開裂導(dǎo)致電阻增大，從而使能耗增大、排水效率降低，并且經(jīng)電滲處理后的軟土強(qiáng)度雖有一定提高，但仍難以滿足工程建設(shè)的要求。微生物誘導(dǎo)礦化法是將能產(chǎn)生脲酶的微生物菌液及溶有鈣離子的膠結(jié)液加入到土體中，微生物代謝產(chǎn)生的碳酸根離子與膠結(jié)液中的鈣離子結(jié)合，生成碳酸鈣并加強(qiáng)土顆粒之間的膠結(jié)，從而提高土體強(qiáng)度。這一方法在砂性土地基中效果顯著，但在粘性土地基尤其是軟土中很難實(shí)現(xiàn)，主要原因在于軟土顆粒間孔徑小、滲透性低，不利于微生物菌液及膠結(jié)液在地基中的移動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的是提供一種電滲聯(lián)合微生物循環(huán)注漿的軟黏土處理裝置及處理方法，用于克服電滲法處理軟黏土強(qiáng)度不高，以及微生物誘導(dǎo)礦化法在軟黏土地基中難以實(shí)現(xiàn)的問題。

一種電滲聯(lián)合微生物循環(huán)注漿的軟黏土處理裝置，包括電極棒、直流電源、導(dǎo)線、空壓機(jī)、真空泵、微生物注液箱、膠結(jié)液注液箱、注液管路、閥門；

電極棒包括陽極電極棒和陰極電極棒，平行交錯(cuò)布置；

直流電源的正極通過導(dǎo)線與陽極電極棒相連，直流電源的負(fù)極通過導(dǎo)線與陰極電極棒相連；

空壓機(jī)通過注液管路分別與陽極電極棒和陰極電極棒相連；

真空泵通過注液管路與陰極電極棒相連；

微生物注液箱和膠結(jié)液注液箱通過注液管路以間隔的方式與陽極電極棒相連；

在注液管路上設(shè)有多個(gè)閥門，用以控制空壓機(jī)、真空泵、微生物注液箱和膠結(jié)液注液箱與電極棒的連通狀態(tài)。

所述的電極棒為導(dǎo)電塑料空心管。

所述的電極棒側(cè)壁開孔，孔內(nèi)設(shè)有土工濾膜。

一種電滲聯(lián)合微生物循環(huán)注漿的軟黏土處理方法，利用電滲法，通過電極棒排出擬處理軟土層中的水使擬處理軟土層固結(jié)，監(jiān)測(cè)電流-時(shí)間曲線，在電滲電流-時(shí)間曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)停止電滲，向電極棒中壓入高壓空氣使地基劈裂形成滲流通道，然后向平行交錯(cuò)排列的一排電極棒中間隔加入微生物菌液和膠結(jié)液，在另一排電極棒中抽真空，利用真空梯度使微生物菌液和膠結(jié)液向地基中均勻擴(kuò)散并混合，生成碳酸鈣沉淀加強(qiáng)土顆粒的膠結(jié)。

所述的方法，具體包括以下步驟：

（a）向擬處理軟土層中按一定排列插入電極棒；

（b）將陽極電極棒、陰極電極棒分別與直流電源的正極、負(fù)極相連，啟動(dòng)電源開始電滲；

（c）在電滲電流-時(shí)間曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)時(shí)停止電滲；

（d）將電極棒與空壓機(jī)之間的管路開通，向地基內(nèi)壓入高壓空氣使地基劈裂產(chǎn)生裂縫；