[發明專利]適用于黏性土柱的抽氣負壓生物漿灌注裝置及灌漿方法

有效

• 申請號: 202110509818.6
• 申請日: 2021-05-11
• 公開（公告）號: CN113219156B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 范丹丹;陳群;陳秀吉;周成;王琛;萬里
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N15/08;G01N1/36;G01N1/28
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 周敏

本發明公開了適用于黏性土柱的抽氣負壓生物漿灌注裝置及灌漿方法，所述包括灌漿部分和制樣部分，所述灌漿部分包括密封頂蓋、空心花管、雙層試樣筒、側壁密封乳膠套、金屬底盤、底部密封乳膠套、水分傳感器、監測顯示器、密封硅膠底座、水氣分離器、抽氣泵、供液筒；所述制樣部分包括制樣底座、箍圈、雙層試樣筒，所述雙層試樣筒是灌漿部分和制樣部分的公共部分。在真空負壓的抽氣作用下，漿液通過空心花管由土柱中心橫向向四周流動，流線沿圓柱徑向水平，流場簡單，保證了灌漿的均勻性，解決了試樣筒底部受抽氣負壓作用導致試樣筒內流場復雜帶來的不均勻問題，以及黏性土微生物誘導礦化試驗研究時灌漿難，灌漿不均勻且難以定量控制灌入量的問題。

技術領域

本發明屬于微生物誘導礦化處理土體領域，具體涉及一種適用于黏性土柱的生物漿灌注裝置和方法。

背景技術

由微生物誘導礦化處理重金屬污染土和改良土體的物理力學性質，作為土壤修復或地基處理的新方法已經成為當前的研究熱點，國內外已有不少學者開展相關方面的研究。如何將固定量菌液和膠結液均勻地灌入土體使其充分反應以達到微生物誘導礦化處理土體的目的是目前該研究領域的技術難題。目前對于粗粒土和砂土的灌漿，采用最廣泛的方法是自由入滲法，其效果較好。但自由入滲法對于黏性土效果很差，基本無法入滲。目前不少學者采用拌和法使菌液、膠結液和土體充分混合，但采用該法會擾動原位土體、破壞土體原有結構，且工程量大。因此，需要尋求其他方法實現黏性土的有效灌漿。

目前能夠實現黏性土生物灌漿試驗的方法有電滲法灌漿、正壓灌漿法以及負壓灌漿法。電滲法是在土中插入金屬電極，并通以直流電，液體在電場作用下，從陽極流向陰極，實現土體的電滲微生物灌漿。但是電滲法灌漿容易造成電極腐蝕，使漿體變渾濁影響微生物活性。此外，還有采用正壓力灌漿法，但灌漿的壓力難以控制。壓力小、流速降低，碳酸鈣晶體極易沉積在細小孔隙中，形成生物堵塞；壓力大、注漿速度過高，會導致較多的菌液被沖出，碳酸鈣沉積量減少。且過高的壓力會破壞土體結構，使土體產生劈裂裂縫，裂縫會隨著灌漿的進行不斷延伸且灌漿時菌液會隨著裂縫滲出，導致很難定量估計土體中碳酸鹽的生成量。現有的負壓灌漿法多采用在試樣底部單向抽真空，頂部或側面灌注漿液，當土樣較高時，這種方法很難將漿液均勻的灌入土體中，并且很容易造成上部積液過多而下部未灌滿的情況。

發明內容

本發明的目的在于針對目前大多數灌漿方法不能實現黏性土柱原位灌入或雖然能夠灌入但效果不理想的問題，提供一種適用于黏性土柱的抽氣負壓生物漿灌注裝置及灌漿方法，解決黏性土微生物誘導礦化試驗研究時灌漿難，灌漿不均勻且難以定量控制灌入量的問題，以滿足微生物誘導礦化處理土柱的需要。

本發明提供的適用于黏性土柱的抽氣負壓生物漿灌注裝置，包括灌漿部分和制樣部分，所述灌漿部分包括密封頂蓋、空心花管、雙層試樣筒、側壁密封乳膠套、金屬底盤、底部密封乳膠套、水分傳感器、監測顯示器、密封硅膠底座、水氣分離器、抽氣泵、供液筒；所述制樣部分包括制樣底座、箍圈、雙層試樣筒，所述雙層試樣筒是灌漿部分和制樣部分的公共部分；