[發明專利]一種膨潤土輔助微生物加固砂礫石地基方法

有效

• 申請號: 201911060840.6
• 申請日: 2019-11-01
• 公開（公告）號: CN110904949B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 馬國梁;劉漢龍;肖楊;何想;肖鵬;趙常
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: E02D3/12
• 分類號: E02D3/12;C12N1/20;C12R1/07
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開一種膨潤土輔助微生物加固砂礫石地基方法。該方法將膨潤土結合微生物誘導碳酸鈣沉淀用于砂礫石地基(粗砂加固)，即增強加固后砂礫石地基強度及減少加固次數，降低加固成本，具有較強實用性。

技術領域

本發明涉及一種微生物誘導碳酸鈣沉淀技術加固砂礫石地基的方法，屬于巖土工程領域。

背景技術

砂礫石地基中，砂礫石是一種顆粒狀、無粘性材料。由于砂礫石缺乏粘性,容易產生水破壞、滲透破壞、冰凍破壞、松散破壞現象，因此需要加固。

用微生物促進相應的化學反應加固土體是近年來提出的一種加固技術。然而，如果被加固土體是砂礫石時，土體顆粒較大，顆粒間孔隙也較大，在加固過程中需要特定的反應液和微生物溶液，而且用量很大，使加固難度和費用大幅度提高，因此無法應用于砂礫石地基。

發明內容

本發明的目的是提供一種膨潤土輔助微生物加固砂礫石地基方法，其特征在于，包括以下步驟:

1〕在液體培養基中培養巴氏芽孢桿菌微生物溶液；

2〕將膨潤土加入微生物溶液中，攪拌形成膨潤土微生物混合液；

3〕配置尿素和氯化鈣混合組成的反應液；

4〕將膨潤土微生物混合液與反應液混合，配置成微生物水泥；將配置好的微生物水泥立即灌入待砂礫石地基中，并養護12～48小時；

6〕將反應液灌入待加固的砂礫石地基中，并養護12～48小時。

值得說明的是，本發明將膨潤土結合微生物誘導碳酸鈣沉淀用于砂礫石地基加固，即增強加固后砂礫石地基強度及減少加固次數，降低加固成本，具有較強實用性。

進一步，步驟1〕中，所述液體培養基由去離子水配置而成，其中，組分及其配比為：

進一步，所述液體培養基采用1M氫氧化鈉(NaOH)將pH值調至9.0～10.0。所述液體培養基接種后在恒溫震蕩箱中孵化，恒溫震蕩箱溫度25～30℃，轉速150～250rpm/min，孵化時間12～28h。

進一步，步驟2〕中，微生物溶液中，微生物密度在10⁶～10⁸cfu/L之間。

膨潤土為鈣基膨潤土，粒徑小于74μm，使用前105條件下烘24h，使其水分完全揮發。

所述膨潤土微生物混合液中，膨潤土濃度為5g/L-100g/L。

進一步，步驟3〕中，所述反應液由去離子水配置而成，其中，尿素的濃度為0.1～2M，氯化鈣的濃度為0.1～2M。

進一步，步驟4〕中，膨潤土微生物混合液與反應液的體積比為0.1～1。

進一步，步驟4〕中，所述砂礫石地基中顆粒粒徑大于1mm。

進一步，步驟4〕～步驟5〕中，所述微生物水泥和反應液灌入方法可以采用泵送法及表面傾倒法等。

進一步，步驟4〕中，所述微生物水泥單次灌入體積應大于砂礫石地基中的孔隙體積；

進一步，步驟5〕中，所述反應液灌入體積應大于砂礫石地基中的孔隙體積。

進一步，重復步驟4～5若干次。可以直到地基中目標碳酸鈣質量含量超過10％，或根據室內強度試驗確定加固次數。

本發明的優點在于：

1.采用膨潤土結合微生物誘導碳酸鈣沉淀加固砂礫石地基時，膨潤土可以填充部分孔隙，微生物水泥注入次數少，加固成本低。