[發明專利]一種基于EICP工藝的有效地基加固區域判定方法

在審

• 申請號: 202211628754.2
• 申請日: 2022-12-18
• 公開（公告）號: CN116227132A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 王林峰;劉相潤;楊智中;王海楓
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F17/18;E02D3/12
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本發明公開了一種基于EICP工藝的有效地基加固區域判定方法，通過在待加固地基上開設加固孔，并在加固孔的一側開設多個檢測孔，并在多個檢測孔中插入銹蝕桿件；然后在加固孔中加入尿素和脲酶，使銹蝕桿件在檢測孔內與脲酶誘導碳酸鈣沉積反應中間物質NHsubgt;4/subgt;supgt;+/supgt;發生反應；并對反應前后的銹蝕桿件進行稱重，利用銹蝕桿件的初始質量Msubgt;j/subgt;和末態質量Msubgt;j/subgt;supgt;′/supgt;之間的差值計算出對應的脲酶水解尿素產生的碳酸根離子物質的量，然后利用插值法，計算出脲酶水解尿素產生的碳酸根離子物質的量為零的點，進而得出對應的基于EICP工藝的有效地基加固距離；本發明能夠解決采用原位灌注法實施EICP工藝時，難以準確判斷待加固地基的有效加固區域，從而難以準確的布置加固孔位置的技術問題。

技術領域

本發明涉及地基加固處理技術領域，具體涉及一種基于EICP工藝的有效地基加固區域判定方法。

背景技術

天然軟弱地基中主要存在承載力及穩定性、壓縮及不均勻沉降以及滲透等問題，當直接在軟弱地基上修筑建筑物時，需要對軟弱土進行地基處理才能保證上部建筑的安全。

目前，對于軟弱地基進行地基處理主要采用夯實、換填、擠密、排水、膠結等方式，當采用膠結方式對軟土地基進行處理時膠結物多為水泥，但是水泥在生產過程中會造成巨大的污染。

目前，脲酶誘導碳酸鈣沉積技術因其流動性好、滲透性強、環境污染少等優勢成為一種新型巖土體加固技術，所述脲酶誘導碳酸鈣沉積(enzyme?inducedcalciteprecipitation，以下簡稱EICP工藝)是自然界廣泛存在的生物礦化作用，該技術主要基于尿素(CO(NH₂)₂)的水解產生碳酸根(CO₃^2-)，在引入鈣離子(Ca²⁺)的條件下析出具有膠結作用的碳酸鈣晶體(CaCO₃)，將松散的土體顆粒膠結成為整體，從而達到提高土體抗剪強度的目的。

EICP技術利用從礦化菌種中提取用來催化反應發生的脲酶來促進尿素分解，借助鈣離子源，在酶化反應的過程中誘導大量的碳酸鈣沉積，當碳酸鈣晶體填充于巖土基質孔隙中，可以提高土體的強度，改善孔隙結構特征，增強土體抗侵蝕能力。

EICP技術是直接利用脲酶進行尿素水解，細菌本身并不參與反應過程，可以克服微生物在多孔介質中自由遷移時對巖土基質孔隙結構尺寸的限制要求，可以克服菌種生長繁殖過程中對其生存環境的要求，一般不涉及生物安全問題，也不需要考慮是否有氧，具有非常廣泛的應用前景。

在將EICP工藝應用于現場地基處理時，往往采用原位灌注法，即在需要進行加固的地基區域，以一定的間隔進行鉆孔，形成陣列式的加固孔，鉆孔的深度根據需要加固的深度進行設計確定，然后在各個加固孔中實施EICP工藝，從而實現對整個區域的巖土體加固。

但是，在加固過程中，由于EICP工藝針對于不同的土質，采用原位灌注法進行加固的效果具有一定的差異，如果不同的土質均采取同樣的加固孔布置方式，那么有可能存在某些需要被加固的地基并未被有效加固的情況，進而容易造成巖土體的松散、流失甚至塌陷等不良的后果。

那么，為了更加準確的判斷某一待加固地基采用此工藝的有效加固區域范圍，從而更加準確的確定陣列式加固孔的開設間距或布置方式，需要一種EICP工藝有效加固區域的檢測及判定方法，以促使此工藝更好的應用于工程實踐中。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于EICP工藝的有效地基加固區域判定方法，以解決現有技術中，采用原位灌注法實施EICP工藝時，難以準確的判斷待加固地基的有效加固區域，從而難以準確的布置加固孔位置的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案：