[發(fā)明專(zhuān)利]一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀砂石復(fù)合樁加固結(jié)構(gòu)及施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110377857.5
• 申請(qǐng)日: 2021-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113174933B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁程;董彥同;楊鵬博
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E02D5/34
• 分類(lèi)號(hào): E02D5/34;E02D15/04;E02D3/08;E02D3/10;C09K17/40;C09K103/00
• 代理公司: 宜昌市三峽專(zhuān)利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李登橋

本發(fā)明提供了預(yù)埋滴灌的一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀砂石復(fù)合樁加固結(jié)構(gòu)及施工方法，用于長(zhǎng)期預(yù)防弱透水性基底上富水細(xì)粒工程渣土邊坡宏觀變形破壞。該技術(shù)融合了傳統(tǒng)砂石樁技術(shù)和微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)，主體包含處于樁體軸心的中心管和外圍的填充骨料。填充骨料自地表向下可分為排水骨料段、排水膠結(jié)骨料段和膠結(jié)骨料段，骨料可資源化再利用顆粒級(jí)配符合條件的工程渣土料。微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀工程漿液包含cop尿素漿液、鈣源漿液和微生物漿液。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀砂石復(fù)合樁加固結(jié)構(gòu)及施工方法，屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域領(lǐng)域。

背景技術(shù)

我國(guó)社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅猛發(fā)展，過(guò)程中導(dǎo)致源源不斷大量的工程渣土的產(chǎn)生與堆積。我國(guó)許多基建工程量龐大的城鎮(zhèn)，如天津、上海、寧波、廣州、深圳等，由于地下空間的開(kāi)發(fā)(基坑工程、隧道工程等)，挖出了大量粉質(zhì)與黏質(zhì)等富水的細(xì)粒工程渣土。這些渣土多數(shù)還是通過(guò)集中堆填的方式予以處理，形成了許多工程渣土邊坡，不合理的、簡(jiǎn)易的工程渣土堆填易誘發(fā)渣土邊坡變形破壞災(zāi)害，2015年12月20日我國(guó)深圳光明新區(qū)工程渣土填埋場(chǎng)垮塌重大安全事故即為典型案例。弱透水基底上的富水細(xì)粒工程渣土堆填體一方面難以排水固結(jié)，快速堆填也容易導(dǎo)致渣土深部產(chǎn)生異常超孔壓，增加渣土堆體變形破壞的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面填埋場(chǎng)常選在具有一定坡度的場(chǎng)地內(nèi)堆填，堆填土與下伏基底之間的接觸帶通常表現(xiàn)為易導(dǎo)致滑坡變形的軟弱帶，這種場(chǎng)地內(nèi)的不合理堆填渣土易誘發(fā)渣土體的滑坡破壞。

中國(guó)專(zhuān)利CN103669340A公開(kāi)了一種聚氨酯砂石樁，該裝置在地基中成孔，填筑砂石骨料，澆注聚氨酯反應(yīng)原料漿，聚氨酯泡沫反應(yīng)原料漿注射進(jìn)砂石骨料后，瞬間發(fā)生反應(yīng)，填充砂石骨料孔隙并固化成聚氨酯泡沫，在地基中砂石骨料與聚氨酯泡沫粘結(jié)所述的樁，該樁呈腰鼓狀，具有單樁承載力高，工后沉降小，抗彎能力強(qiáng)，施工簡(jiǎn)單快捷，工期短，不會(huì)出現(xiàn)縮徑、斷樁質(zhì)量事故等優(yōu)點(diǎn)。但是該裝置采用的聚氨酯泡沫為易爆劇毒材料，不利于環(huán)保和施工安全；且該裝置的施工方法導(dǎo)致在工程現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，很難對(duì)原位深埋且直徑較大的砂石樁有效均勻地注射反應(yīng)原料漿液。

中國(guó)專(zhuān)利CN108677912A公開(kāi)了一種CFG芯砂石組合樁、其構(gòu)成的復(fù)合地基及施工方法，該專(zhuān)利中的CFG芯砂石組合樁包括CFG芯以及包裹CFG芯的砂石外殼，其中砂石外殼由砂和碎石按體積比1～2：1組成。CFG芯砂石組合樁復(fù)合地基，其特征在于，包括軟土地基、打入軟土地基的CFG芯砂石組合樁、以及填筑在CFG芯砂石組合樁和軟土地基上方的褥墊層，所述的褥墊層中設(shè)有土工格柵。該發(fā)明具有施工簡(jiǎn)便、成樁速度快、施工期間樁間土中超靜孔隙水應(yīng)力消散迅速，土體強(qiáng)度恢復(fù)快，縮短工期，工后沉降小，利用工業(yè)廢料降低工程造價(jià)等特點(diǎn)。但是該樁體的抗剪切能力主要由其CFG芯承擔(dān)，其外圍骨料仍只具有傳統(tǒng)砂石樁的促地基排水固結(jié)、提高地基豎向承載力的功能。

為了在不明顯降低工程場(chǎng)地的巖土及水體的初始環(huán)境質(zhì)量的前提下，降低弱透水性基底上富水細(xì)粒工程渣土邊坡的變形破壞，特別是剪切變形破壞的風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明提出將傳統(tǒng)砂石樁技術(shù)與微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀技術(shù)相結(jié)合，充分考慮弱透水性基底上富水細(xì)粒工程渣土邊坡的工程實(shí)際，對(duì)工程廢料進(jìn)行再利用，在工程現(xiàn)場(chǎng)原位制作微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀強(qiáng)化砂石樁，以促進(jìn)富水細(xì)粒工程渣土邊坡排水固結(jié)，提高邊坡的整體地基承載力及其抗剪切變形能力，達(dá)到長(zhǎng)期預(yù)防其發(fā)生宏觀變形破壞的目的。

聚氨酯砂石樁采用的聚氨酯泡沫為易爆劇毒材料，不利于環(huán)保和施工安全；且該裝置的施工方法導(dǎo)致在工程現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，很難對(duì)原位深埋且直徑較大的砂石樁有效均勻地注射反應(yīng)原料漿液；

CFG芯砂石組合樁的抗剪切能力主要由其CFG芯承擔(dān)，其外圍骨料仍只具有傳統(tǒng)砂石樁的促地基排水固結(jié)、提高地基豎向承載力的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀砂石復(fù)合樁加固結(jié)構(gòu)及施工方法，本發(fā)明在不明顯降低工程場(chǎng)地的巖土及水體的初始環(huán)境質(zhì)量的前提下，可以降低弱透水性基底上富水細(xì)粒工程渣土邊坡的變形破壞，特別是剪切變形破壞的風(fēng)險(xiǎn)。