基于MICP方法胶结加固重塑泥岩力学特性试验研究

发布时间：2023-05-04 04:01

　　随着人口增长和经济社会发展,民用基础设施的需求急剧增加,然而,在新建建筑、公路地基施工、煤矿开采过程中经常会遇到稳定性差的泥岩层,从而影响人们的生命安全。我国目前应用于泥岩地基层改良技术主要包括两类,一类是通过掺加硅酸盐水泥、石灰、粉煤灰等进行的化学改良,另一类是通过加入绿砂、砂砾等进行的物理改良。显然,传统的地基改良技术不易控制,对周围的环境有较大影响。因此,亟需一种新型的泥岩改良技术用以满足实际工程需要。微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbial Induced Calcite Precipitation,以下简称MICP)是将微生物学中生物矿化技术应用到土体加固过程中的一种方法,该技术具有容易控制、机理简单、环境友好等很多传统方法无法比拟的优势。基于MICP方法,本文主要以微生物(巴氏生孢八叠球菌)胶结加固重塑泥岩,室内试验过程中开展了菌种活化培养、扫描电镜、直接剪切、固结、碳酸钙酸洗法、泥岩在水溶液中的崩解等一系列试验。首先研究了试样颗粒粒径、制备方式及MICP处理方式对碳酸钙沉淀物的影响,探讨了MICP方法治理泥岩稳定性的可行性,最后分析了营养盐浓度对胶结试样力学性能、碳酸钙含...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的及意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 主要工作内容
    1.5 本文创新内容
第2章 微生物胶结重塑泥岩试验方案及影响因素分析
    2.1 试验材料
        2.1.1 巴氏生孢八叠球菌
        2.1.2 原状泥岩
        2.1.3 营养盐溶液
    2.2 试验方案及技术路线图
        2.2.1 室内试验方案
        2.2.2 技术路线
    2.3 MICP影响因素
        2.3.1 离子源
        2.3.2 pH值
        2.3.3 温度
        2.3.4 营养盐溶液浓度
        2.3.5 注入速率与孔隙率
        2.3.6 尿素
        2.3.7 NH4
+

        2.3.8 钙离子浓度
        2.3.9 细菌类型
        2.3.10 菌液浓度
    2.4 菌种尿素水解机理
    2.5 本章小结
第3章 胶结重塑泥岩力学特性及微观结构研究
    3.1 可行性试验方案及分析
        3.1.1 试验方案
        3.1.2 试验分析
    3.2 胶结重塑泥岩试验结果
        3.2.1 微生物胶结泥岩成分分析
        3.2.2 微生物胶结泥岩微观分析
        3.2.3 直接剪切试验结果分析
        3.2.4 在水溶液崩解试验结果分析
    3.3 营养盐浓度对胶结泥岩试验方案
        3.3.1 试验目的
        3.3.2 试样制作
    3.4 营养盐浓度对胶结泥岩试验结果
        3.4.1 直接剪切试验结果分析
        3.4.2 固结试验结果分析
        3.4.3 碳酸钙含量分析
        3.4.4 胶结泥岩微观分析
    3.5 本章小结
第4章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
附录 攻读硕士期间成果



本文编号：3807908