基于微生物诱导碳酸钙沉积技术的黏性土水稳性改良

采用微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）技术对黏性土进行改性处理,以改善其水稳性与抗侵蚀能力. 利用喷洒法将配制的微生物菌液及胶结液先后喷洒至黏性土表层进行MICP处理,并开展一系列崩解试验,通过数字图像处理技术对土样的崩解过程进行定量分析和评价. 通过颗粒分析试验研究MICP改性前后土样粒度组分的变化,通过扫描电子显微镜（SEM）分析土样的微观结构特征. 结果表明：1）素土在浸水后发生快速崩解,而在相同的时间内MICP改性土样则能较好地保持原始结构,水稳性更强;2）崩解指数是描述土体崩解过程和评价土体水稳性的定量指标. MICP改性土样的崩解速率远低于素土,且最终稳定后的崩解指数仅为素土的50%;3）MICP改性能显著改变土样的粒度组分,具体表现为细颗粒质量分数减少,粗粒土质量分数增加;4）微生物诱导所产生的碳酸钙填充了土样中的大孔隙,并在土颗粒之间形成有效的胶结,极大提高土颗粒之间的联接强度,这是MICP技术提高土体水稳性的主要作用机制.     

微生物固化纤维加筋砂土抗剪强度试验研究

微生物固化（MICP）技术能显著提高土体的抗剪强度,但微生物固化土体也存在脆性破坏特征显著的缺陷。向待固化砂土中掺入一定量的纤维,以改善微生物固化砂土的脆性破坏特性,并基于固结排水三轴试验研究了微生物固化纤维加筋砂土的抗剪强度特性,在此基础上探讨胶结次数、纤维含量、纤维长度以及试样初始相对密实度等参数对微生物固化纤维加筋砂土剪切特性的影响。最后,结合电镜扫描测试探究纤维加筋对微生物固化砂土剪切特性影响的内在机理。结果表明：MICP过程中,碳酸钙晶体能有效沉积在纤维表面,提高其表面粗糙度,且碳酸钙与砂的混合体能对纤维提供锚固作用,从而在一定程度上提高微生物固化砂土抗剪强度,并改善其应变软化特性,纤维具备改善微生物固化土体脆性破坏特征的潜力。     

微生物固化砂土强度增长机理及影响因素试验研究

微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）可以显著改善砂土的工程力学特性,但其固化效果易受诸多因素影响。基于不同胶结水平微生物固化砂土试样,开展固结排水三轴剪切试验和扫描电镜测试,探讨了MICP技术的固化效果及其相关机理;在此基础上,研究了胶结液浓度、砂土初始密实度、胶结液浓度配比等因素对微生物固化砂土抗剪强度的影响。结果表明：随着胶结水平的提高,微生物固化砂土试样强度提高,试样的脆性也越显著。微生物固化砂土强度的增长主要源于碳酸钙晶体对土体黏聚强度的提高。微生物固化砂土的强度主要包括土骨架强度和碳酸钙晶体胶结强度两部分,前者受土体性质及相关参数影响,后者主要取决于碳酸钙晶体的含量。采用合适的砂土初始密实度,适当提高胶结液浓度以及胶结液中尿素的浓度占比,均可提高微生物固化砂土试样的胶结强度。     

巴氏芽孢杆菌生物修复重金属污染溶液试验研究

垃圾填埋场中重金属污染问题严峻,亟待高效的修复技术予以处理.近年来,MICP技术修复重金属污染土体/水体的潜力被广泛探究.在众多土著微生物中,巴氏芽孢杆菌脲酶活性和重金属耐受性更佳,但少有研究探究巴氏芽孢杆菌对高浓度重金属的固定/去除潜力,且仅利用MICP理论难以解释巴氏芽孢杆菌对不同重金属的固定/去除机理,此外,常见...     

多浓度营养盐处理对微生物胶结砂土均匀性与强度的影响

采用二次注入菌液方式,制备不同浓度营养盐处理的MICP （微生物诱导碳酸钙沉淀）胶结砂样。选用巴氏芽孢杆菌作为固化细菌,采用单一浓度（0.5、1.0 mol/L）和多浓度相结合（前期采用0.5 mol/L,后期采用1.0 mol/L）的处理方式注射营养盐（尿素/氯化钙混合液）,研究多浓度营养盐结合处理方式对微生物固化砂土强度及均匀性的影响。基于试验测试分析了固化砂土试样不同区间段的强度、弹性模量以及碳酸钙含量。试验结果表明,多浓度营养盐处理方式对固化砂土试样的强度及碳酸钙含量有明显影响;多浓度营养盐结合处理方式能够保证试样有较好的均匀性条件下获得较高强度及弹性模量。基于多浓度营养盐处理方式,探讨分析了影响试样强度和均匀性的基本因素。     

反硝化微生物固化砂土的试验研究

利用反硝化微生物,开展微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)灌浆固化砂土的试验,测定固化前后试样中碳酸钙含量,并通过无侧限抗压强度试验、直剪试验和渗透试验,综合评价反硝化微生物MICP对砂土的固化效果。研究结果表明:反硝化微生物的MICP对砂土固化具有较好效果,通过灌浆试验后的砂土试样,其强度指标、渗透参数和土体的塑性均有所提高;钙离子浓度为0.25mol/L、配比为1∶2∶2的胶结液对砂土的固化效果最佳,处理后的砂土试样无侧限抗压强度提高了39.2%、抗剪强度提高了53.71%、渗透系数降低了1个数量级;在钙离子浓度相同的胶结液中,提升氮源浓度可有效提升强度参数;在氮源浓度相同的胶结液中,提升钙离子浓度可有效提升强度参数,对试样的渗透性无明显影响。     

MICP加固砂土方法对比研究

微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）技术是新兴的岩土工程绿色加固技术,在散粒土加固方面具有良好的应用前景。MICP加固砂土的均匀性和力学表现是目前存在的重要问题,为优化MICP加固方法,改善加固后砂土的综合表现,开展MICP加固砂土方法对比试验研究。详细介绍了传统两相法、pH法及温控法MICP加固方案,利用传统两相法、pH法及温控法开展砂柱试样的MICP加固试验,从加固试样的碳酸钙分布均匀性、反应液中钙离子利用率及加固试样的无侧限抗压强度等3个方面对比分析3种MICP加固方法的综合表现。结果表明：在试验条件下,传统两相法在3方面均表现最差;pH法和温控法整体表现较好,其中温控法反应液利用率较高,在高加固程度时强度略高,综合表现最优。     

微生物矿化与植物共同作用下荒漠风积沙固化试验研究

利用巴氏芽孢八叠球菌和沙蒿、沙打旺开展荒漠风积沙固化试验以及固化沙样风蚀试验,探讨微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbial induced carbonate precipitation,MICP)技术固沙、植物固沙及两者共同作用固沙效果,以获得适宜于荒漠风积沙的微生物种类、植物种类及胶结液浓度范围。结果表明:利用MICP技术进行荒漠风积沙固化是可行的,当胶结液浓度为0.15 mol/L,温度为20℃,菌液OD_(600)=0.6时,MICP技术可提高荒漠风积沙的抗风力侵蚀能力约为39.83%;利用MICP技术结合荒漠植物可以进一步提高固沙效率,提高荒漠风积沙的抗风力侵蚀能力约为44.08%;沙蒿具有一定的耐碱性,微生物胶结液浓度约为0.15 mol/L时,沙蒿存活率较高且固沙效果较好。研究结果为解决土地荒漠化问题提供了新的思路。     

不同活性炭含量下MICP加固钙质砂的物理力学特性研究

MICP是利用微生物诱导CaCO₃沉淀的一项新型环保的地基处理技术,可以改善砂土的力学特性.目前,对MICP过程中细菌保留能力的相关研究相对较少,活性炭是一种具有吸附性的多孔结构物,利用活性炭的吸附性,可以增加细菌在试样中的滞留能力.基于活性炭的吸附作用,利用无侧限抗压强度试验、渗透试验及SEM电镜扫描研究了活性炭含量对MICP加固钙质砂的力学性能的影响.试验结果表明,在钙质砂中加入活性炭能够提高微生物诱导CaCO₃沉淀的产量,对其无侧限抗压强度和渗透特性均有所改善,最佳活性炭掺量为0.75%,这也说明了在钙质砂中加入活性炭能够解决MICP加固过程中细菌滞留不足的问题,为后续提高细菌滞留率的研究提供了可靠的试验依据.     

MICP加固钙质砂的耐久性试验研究

南海岛礁建设中,钙质砂是易于获取的原材料,但也存在孔隙多、易破碎等不足。为保证岛礁建设的安全稳定,设计经微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)加固后钙质砂试样在海水、纯水环境下分别进行浸泡与干湿循环试验,以探究不同环境与处理方式对MICP加固钙质砂样耐久性能的影响。结果表明：(1)经MICP加固的钙质砂具有较好的抗侵蚀能力,通过增加钙质砂的加固轮次能够有效地提高试样的耐久性能,其在海水中干湿循环时劣化最快,在纯水中浸泡时劣化最慢;(2)持续浸泡与干湿循环均会对试样耐久性造成不利影响,干湿循环的劣化作用更大;(3)控制其余变量不变时,海水环境下试样耐久性能的劣化比纯水环境下更严重。     

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。     

微生物固化花岗岩残积土耐崩解性能及抗冲刷性能研究

采用喷洒方式对花岗岩残积土进行表面处理并进行耐崩解试验和抗冲刷模型试验.结合扫描电镜观测和颗粒粒度分析等微观测试技术,研究了喷洒式微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially?Induced?Calcium?Carbonate?Precipitation?,MICP)表面处理对花岗岩残积土的耐崩解性和抗冲刷性的改善效果...     

糯米浆改良戚城遗址仿遗址土强度特性与作用机理

戚城遗址本体土质为粉质黏土,存在结构松散、强度低、毛细作用强烈及水稳定性差等不利特性,如何改善修复遗址土的性能令人关注.选用糯米浆、石英砂、氧化铝、氟化钙作为外加材料,对戚城遗址粉质黏土进行改良,制备仿遗址土.研究0％、1％、3％、5％、7％、9％糯米浆浓度下仿遗址土的力学性能、显微结构及色差变化.结果 表明:随着糯米...     

生蚝壳作为微生物固化砂土钙源的试验研究

微生物诱导碳酸钙沉淀（microbial induced calcium carbonate precipitation,MICP）是一种新兴的环保地基加固技术,使用该技术需消耗大量化学分析级试剂,如尿素、钙盐等,对环境等造成一定的不良影响。基于利用废弃资源的理念,选取厨余垃圾生蚝壳作为MICP固化砂土钙源,并与用硝酸钙、氯化钙作为钙源进行对比。通过无侧限抗压强度试验、渗透试验、碳酸钙质量分数测试、干密度试验和扫描电镜试验（SEM）等探讨该方法的可行性。试验结果表明,以生蚝壳为钙源的MICP固化砂柱的平均孔径最大,但其表观孔隙率最低,无侧限抗压强度、渗透系数、碳酸钙质量分数、干密度等物理力学指标均优于化学钙。SEM试验结果显示,不同钙源固化砂柱砂颗粒表面均有碳酸钙沉淀生成,生蚝壳钙源获得的碳酸钙沉淀晶体形态是表面比较粗糙,伴有微小孔隙的球体形态;硝酸钙获得的碳酸钙沉淀是介于球状和棱柱体之间的多棱角的簇状;氯化钙获得的碳酸钙沉淀呈现颗粒相互交错堆积的簇状。     

可液化砂土微生物处置试验

为科学评价实验室试样尺度下MICP对可液化砂土的加固效果,采用监测营养盐注浆过程中压力变化和铵根离子量变化方法,比较试样尺度放大和注浆流速变化条件下可液化砂土的刚度和渗透性差异.试验结果表明:以巴氏芽孢八叠球菌为菌液、乙酸钙和尿素为营养盐,采用间歇式注浆方式制备固化砂土试样,注浆过程中试样内部压力变化和铵根离子变化能够有效表征可液化砂土的MICP加固效果;试样尺度放大时,依据面积比设计注浆流速,灌浆压力显著降低,试样成矿均匀性显著提高.监测试样压力变化和铵根离子变化,是研究可液化砂土微生物处置效果的简单和非破坏性试验方法.MICP应用实践中,随着试样尺度的放大,需要兼顾刚度、成矿均匀性和注浆流速之间的平衡.     

环境中多环芳烃的分布及降解

多环芳烃(PAHs)在环境中大量存在，由于其具有致癌性和致突变性而受到国内外学者的广泛关注。介绍了多环芳烃(PAHs)的来源以及在环境中的分布，综述了其在大气、水体、土壤和植被中的迁移转化规律，重点概括了环境中多环芳烃(PAHs)的几种降解方法，包括微生物降解、生物修复及其它物理化学方法，并简单提出了目前针对环境中的多环芳烃(PAHs)污染国内外采取的降解技术以及相应的控制措施。     

生物有机肥的研究与应用效果分析

针对城市污水处理厂污泥含有作物生长所需的氮、磷、钾等营养成份和大量有机质。可以充分利用到农业生产中的实际情况，本文提出了采用特定的微生物菌群，以污泥为微生物能量物质生产生物有机肥的新技术，田间实验表明，制成的生物有机肥有较好的增产效果。并可以改善土壤结构。提高土壤的肥力．     

旋喷法与人工挖孔组合模型的设计及应用

对属于地基处理（旋喷法）和桩基工程（人工挖孔）的两种工艺进行了有效的组合,给出了两种施工工艺适用的场地土质条件、工程条件、水文地质条件;设计了两种组合模型,分别论述了模型的组合条件、组合理论、模型设计;并根据沈阳城区的岩土工程条件,对组合桩的承载力、沈降量、沈降差等计算或判定,以及有关参数的选择做了说明,绘制了施工流程图;对这两种类型给出了工程实例印证。