微生物加固路基强度及稳定性

微生物诱导沉积碳酸钙沉积技术(MICP,Microbially Induced Calcite Precipitation)是利用岩土层中的细菌微生物,在人为诱导作用下,生成具有胶结作用的碳酸盐沉淀,附着于岩土层间隙内,用于改善岩土层的强度,增强地基稳定性。利用MICP技术加固福建标准砂,进行不同围压下的三轴试验,结果表明,标准砂加固前后黏聚力的提高值为60.1kPa。利用Plaxis软件模拟高速公路路基加固技术,通过MICP诱导碳酸钙沉淀技术对高速公路路基加固,改变岩土体基本性能,利用强度折减法模拟在MICP技术加固前后路基的强度及稳定性变化,稳定性系数由1.096增大为1.827,高速公路路基经过MICP加固后,稳定性大大提高,边坡破坏面由坡脚移动至坡面。     

微生物矿化动力学理论与模拟

微生物矿化技术作为一个新兴研究课题,近些年来得到了广泛关注,然而因其反应机制复杂,很难从时间和空间尺度对矿化反应过程进行定量表示。在微生物诱导碳酸盐沉淀原理的基础上,考虑细菌的吸附和筛滤效应,以及尿素水解动力学和沉淀动力学模型,对微生物矿化反应动力学理论进行了探究,并结合孔隙尺度下的微生物矿化反应试验,采用有限元软件进行多物理场耦合模拟。结果表明,细菌吸附和筛滤行为引起了细菌分布的差异性,而这种差异性进而影响了碳酸钙的沉积分布;溶液汇合初始段碳酸钙生成量横向分布不均匀,纵向分布呈增长趋势;经历40h的反应时间,渗透率可降低80%左右;当钙离子含量丰富时,碳酸钙沉淀速率受限于尿素水解速率;附着细菌量和沉淀速率的叠加效应表现为细菌被沉淀包裹的衰亡速率。本模型验证了微生物矿化沉积反应过程,丰富了微生物矿化反应理论,并有望为现场工程应用的效果预测提供参考。     

微生物加固土多尺度研究进展

主要介绍近年来重庆大学在微生物加固土方面的研究进展,包括:利用微流控技术从微细观尺度探究微生物加固土的加固机制;采用微粒固载法、温控法等工艺改进加固效果;从单元尺度对微生物加固法抑制颗粒破碎、纤维改性微生物土及钙质砂的静力、动力特性进行研究;在宏观及现场尺度方面,开展微生物注浆改性桩基础模型试验及现场地基处理试验,研究成果可为进一步推进微生物加固土技术的应用推广提供借鉴.     

微生物加固路基强度及稳定性

微生物诱导沉积碳酸钙沉积技术（MICP，Microbially Induced Calcite Precipitation）是利用岩土层中的细菌微生物，在人为诱导作用下，生成具有胶结作用的碳酸盐沉淀，附着于岩土层间隙内，用于改善岩土层的强度，增强地基稳定性。利用MICP技术加固福建标准砂，进行不同围压下的三轴试验，结果表明，标准砂加固前后黏聚力的提高值为60.1 kPa。利用Plaxis软件模拟高速公路路基加固技术，通过MICP诱导碳酸钙沉淀技术对高速公路路基加固，改变岩土体基本性能，利用强度折减法模拟在MICP技术加固前后路基的强度及稳定性变化，稳定性系数由1.096增大为1.827，高速公路路基经过MICP加固后，稳定性大大提高，边坡破坏面由坡脚移动至坡面。     

低温条件下微生物诱导碳酸钙沉积加固土体的试验研究

微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)加固土体是近年来受到学术界重视的问题,但是对实际土壤温度下MICP加固土体的可行性及效果研究未见报道。利用尿素水解菌ATCC 11859,进行了微生物诱导碳酸钙沉积的试管试验及一维砂柱试验,研究了不同温度下微生物诱导生成碳酸钙的特性及对土体的加固效果。试管试验表明温度越高生成的碳酸钙越多,在不同温度下微生物诱导生成的碳酸钙晶型无显著差异,但是温度对碳酸钙的生成速率有明显影响。一维加固试验表明MICP在一般土壤温度条件下都能够有效地加固土体,但低温下MICP加固的试样强度较低,渗透系数较高。