【摘 要】
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武夷山地区花岗岩残积土工程性质特殊,自身强度高,但遇水极易发生崩解。如何改善花岗岩残积土工程性质,使其满足人们的使用需求。传统的化学灌浆材料,大多含有有毒物质,会导致周边土壤污染。研究一种绿色环保土体加固方式代替传统土体加固方法变得十分迫切。MICP是自然界中常见的一种矿化现象,其矿化机理简单,快速高效,环境耐受性好。将这一技术用于武夷山地区花岗岩残积土的加固,将会带来巨大的环境效益。因研究对象花
【基金项目】
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福建省自然科学基金计划项目（2020J0113）；
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武夷山地区花岗岩残积土工程性质特殊,自身强度高,但遇水极易发生崩解。如何改善花岗岩残积土工程性质,使其满足人们的使用需求。传统的化学灌浆材料,大多含有有毒物质,会导致周边土壤污染。研究一种绿色环保土体加固方式代替传统土体加固方法变得十分迫切。MICP是自然界中常见的一种矿化现象,其矿化机理简单,快速高效,环境耐受性好。将这一技术用于武夷山地区花岗岩残积土的加固,将会带来巨大的环境效益。因研究对象花岗岩残积土颗粒级配复杂,基于巴氏生孢八叠球菌固化机理,研究不同注浆方式、胶结液浓度和pH对MICP固化武夷山地区花岗岩残积土性能的影响。主要内容与概括如下:（1）试验用花岗岩残积土为低液限土,其天然含水率低,颗粒级配不良,颗粒组成以砂粒为主（粉土和黏土含量占总质量24.5%）。（2）采用cA双培养基组合可以诱发菌株突变,进而引起菌株生长状态变化,导致细菌浓度和脲酶活性均高于单培养基。巴氏生孢八叠球菌最适宜生长环境,初始培养基pH7～9,温度30℃,最佳接种量2%(0.8≤OD600≤0.9),摇床震荡频率200rpm。（3）注浆方式影响细菌与土颗粒粒径分布,进而影响MICP固化性能。注浆相对静止的浸泡法,当试样达到饱和后菌液与胶结液难以渗入试样内部;靠空气压灌浆的空压机灌浆法,在空气压作用下细颗粒沿空隙往下沉,到达一定深度形成一个密实界面,影响下一步注菌;蠕动泵注浆,在滚轮挤压下把液体输送到试样中,达到输送液体目的,且不影响试样粒径分布。采用蠕动泵注浆固化效果最佳,其无侧限抗击强度、黏聚力、内摩擦角分别达到1.663MPa、167.59k Pa、54.15°,经4次干湿循环崩解后,崩解率仅为9.71%。（4）提高胶结液浓度加快尿素水解和碳酸钙沉淀生成,当附着在土颗粒细菌数量充足,胶结液浓度为0.25mol/L～1mol/L时,随着尿素和钙离子量增大,近注浆口易发生堵塞;胶结液pH值现象与之相反,胶结液pH为6～9时,随着胶结液pH值减小,近注浆口易发生堵塞;混合胶结液浓度比单一胶结液浓度获得试件无侧限抗压强度大。（5）电镜扫描结果表明起胶结作用的晶体为多边形方解石晶体,不同注浆方式、胶结液浓度和pH值获得晶体无明显区别均为多边形方解石晶体;X射线衍射分析进一步说明经MICP固化后土柱中含方解石晶体。
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