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基于新型单相MICP技术改性黏性土力学特性的试验研究

张宽  唐朝生  刘博  张天生  程青  施斌  
【摘要】:微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)是一种绿色低碳的新型土体改性技术。该技术当前主要适用于渗透性较好的砂土,普遍使用两相处理方法,即菌液和胶结液分开施用。然而,对于渗透性相对较差的黏性土,传统的两相处理方法难以适用。为此,引入新的单相胶结方法,即菌液和胶结液混合施用,通过调节溶液的初始pH值为细菌水解作用提供窗口期,避免微生物絮凝阻塞孔隙,使混合液均匀分布于土体一定深度范围内,从而达到显著提升胶结效果的目的。利用喷洒法将混合液喷洒至土体表层进行MICP处理,处理完成后使用超微型贯入仪SMP-1测试土体表层不同深度处的结构强度,分析土体力学特性的空间差异,对土体的胶结效果进行定量评价。此外,探究了胶结液浓度(0. 2 M、0. 5 M和1. 0 M)及胶结方法(调节pH与否)对于土体结构强度及MICP改性效果的影响。结果表明:采用单相MICP技术对黏性土进行改性,能够显著提高其结构强度,具有较好的适用性;在不高于1. 0 M的胶结液浓度范围内,黏性土的胶结效果随着胶结液浓度增加而提升;相比较而言,调节pH的单相胶结方法对于提升土体胶结的深度和均匀性有明显积极作用。新型单相MICP技术简单易行,能够节约成本,在黏性土表层加固方面具有潜在推广应用价值。

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