[發明專利]一種凍結微生物土攪拌樁

有效

• 申請號: 202110443523.3
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113235579B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 胡俊;任軍昊;曾暉;李亮;王志鑫;林小淇;李珂;陳璐;佳琳
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: E02D5/46
• 分類號: E02D5/46;E02D3/115;C12N1/20;C12R1/07;C12R1/38
• 代理公司: 海南漢普知識產權代理有限公司 46003
• 代理人: 麥海玲

本發明提供一種凍結微生物土攪拌樁，通過在地基中就地將軟土與減水劑、菌液和膠結溶液強制拌和，使軟土硬結成地基土，再實施凍結法，能夠有效抑制周圍地層凍脹融沉現象，增強微生物土攪拌樁的承載力、抗剪強度、樁身強度和防滲性；本發明通過膠結溶液填充軟土縫隙，通過添加含有巴氏芽孢桿菌、棲稻假單胞菌的菌液，修復攪拌樁在凍結時產生的裂縫，提高攪拌樁的承載力；通過添加減水劑提高微生物土攪拌樁的防滲性，減少水分對凍結效果的影響。

技術領域

本發明涉及凍結土攪拌樁技術領域，特別涉及一種凍結微生物土攪拌樁。

背景技術

人工地層凍結法(Artificial Ground Freezing,AGF)(簡稱“凍結法”),是利用人工制冷臨時改變巖土性質來達到加固地層的目的。人工地層凍結凍土帷幕(墻)形成過程是：在凍結管內循環低溫冷媒劑(鹽水)，通過凍結管與周圍地層不斷發生熱交換，開始時在凍結管周圍形成凍土圓柱，隨著凍結管冷量的不斷供給，凍土圓柱不斷擴展，相鄰凍土圓柱交圈后形成具有一定厚度凍土帷幕向兩邊擴展。

目前人工土凍結法由于基本不受支護范圍和支護深度的限制，能有效防止涌水以及城市挖掘、鉆鑿施工中相鄰上體的變形而受到越來越多的重視，成為地下工程的主要技術手段之一。但人工凍結法施工后，使周圍地層產生凍脹融沉現象，對周圍環境來說，使得土的工程性質和相鄰建筑物受到不良影響，如造成地基失穩，使鄰近建筑物產生傾斜、裂縫、嚴重時會導致建筑物坍塌等事故，或使地下管線發生破壞等不良后果。

中國專利(專利號CN204418200U)公開一種凍結水泥土攪拌樁，公開了在水泥土攪拌樁中實施凍結法，能夠有效地抑制凍脹融沉現象，但水泥土攪拌樁的抗凍能力差，容易產生裂縫，并與周圍地層分離。

中國專利(專利號CN207419449U)公開以微生物膜為載體的微生物水泥土攪拌樁施工裝置，公開了一種利用微生物加固水泥土攪拌樁的施工裝置，微生物加固具有反應速率可控，環境友好，可修復水泥、土層裂縫等特點，但是其加固后的土體仍有一定的透水性，而且微生物加固后的土體，強度均勻性差，抗剪能力不足。

發明內容

針對上述問題，本發明提出一種凍結微生物土攪拌樁。

本發明所述一種凍結微生物土攪拌樁，包括凍結管和微生物土攪拌樁體，所述微生物土攪拌樁體的中心部位或周圈設有若干根凍結管，其特征在于，所述微生物土攪拌樁體，包括以下重量份原料：250～400份軟土、10～12份外加劑、4～8份菌液和21～25份膠結溶液；

所述菌液由巴氏芽孢桿菌(S.pasteurii)、棲稻假單胞菌(Pseudomonasoryzihabitans)和營養鹽溶液組成。

進一步的，所述軟土為施工地黏粒質量占總質量60～65％的軟土，直接采用施工地的軟土制備攪拌樁，使攪拌樁與周圍地層具有良好的相容性，減少空鼓的形成，提高攪拌樁的承載力，而且軟土還含有少量有機質，利于微生物生存。

進一步的，所述外加劑由聚羧酸鹽減水劑、玄武巖纖維、海沙、醋酸丙酸纖維素和硅藻土按1：(0.3～0.5)：(5～9)：(2.4～2.8)：(3.5～4.5)的重量比混合制得。

進一步的，所述巴氏芽孢桿菌在菌液中的濃度OD₆₀₀值為0.5～0.8。

進一步的，所述棲稻假單胞菌在菌液中的濃度OD₆₀₀值為0.3～0.6。

進一步的，每1升所述營養鹽溶液，包括以下成分：6～8g大豆蛋白胨、14～16g胰蛋白胨、5～8g氯化鈉、18～22g尿素、3～5g海藻多糖；所述營養鹽溶液的pH值為7.15～7.35。

進一步的，所述膠結溶液由濃度為0.60～1.50mol/L的氯化鈣溶液，濃度為0.60～1.50mol/L的尿素溶液混合所得。