【摘要】：我國分布著面積廣泛的鹽漬土,對基礎設施工程建設有重大影響。其中粗顆粒鹽漬土以其明顯的溶陷性,造成較多工程建設問題。本文創(chuàng)新性的利用微生物誘導碳酸鈣沉淀技術(MICP)對人工配制粗顆粒鹽漬土進行加固,并研究了加固前后試樣的宏觀力學性能及細觀加固機理。首先,第二章確定了尿素水解作為為生物誘導碳酸鈣沉淀技術主要機理,并通過正交化實驗確定尿素水解MICP過程的最優(yōu)化試驗條件,其中包括脲酶活性、尿素濃度及鈣離子濃度等因素。進一步,于第三章搭建MICP加固平臺,并于第四章利用所確定得最優(yōu)試驗條件,對人工配制粗顆粒鹽漬土進行MICP加固。接著對加固后的試件進行無側(cè)限抗壓強度試驗,同時對加固前后的土樣進行SEM、XRD等微觀試驗,并對試驗結(jié)果進行整理和分析。最終,基于上述宏細觀試驗結(jié)果的分析,于第五章探究MICP加固粗顆粒鹽漬土的機理,并改變含鹽量、細顆粒含量等參數(shù),確定其對MICP加固粗顆粒鹽漬土的過程的影響。本文針對于鹽分溶陷性敏感的粗顆粒鹽漬土,提出不同于以往物理加固、化學加固的微生物加固方式對粗顆粒鹽漬土工程力學性質(zhì)進行改良。將微生物引入傳統(tǒng)土木工程領域,不僅能在理論上大幅提升粗顆粒鹽漬土的工程性能指標,而且手段成熟后,能極大的減少工程造價,并且實現(xiàn)粗顆粒鹽漬土工程性能革新性的提升。這一思路也可以對未來工程領域的學科科研項目給予一定的指導和借鑒。
【圖文】：

<0.25 0.25-0.5 0.5-1.0 1.1-2.0A10 39.1*80 0% 20% 20% 60% 1% 1A20 39.1*80 0% 20% 20% 60% 3% 1A30 39.1*80 0% 20% 20% 60% 5% 1A445 39.1*80 0% 20% 20% 60% 1% 1A545 39.1*80 0% 20% 20% 60% 3% 1A645 39.1*80 0% 20% 20% 60% 5% 1B145 39.1*80 20% 20% 20% 40% 5% 1B245 39.1*80 40% 20% 20% 20% 5% 1B345 39.1*80 60% 20% 20% 0% 5% 13.2.3 土樣加固模具設計參考已有的科研經(jīng)驗，模具作為試件的邊界，對試件的強度發(fā)育及加固效果有顯著的影響。其中，模具采用高滲透性的柔性材料最為合適。為了保證加固效果，我們設計了如圖 3-2 的柔性邊界模具，，用于加固過程中盛放粗顆粒鹽漬土的容器。保證其容易脫膜和透水性，我們采用雙層透水材料，將其縫制為 d=39.1mm，h=80mm.的標準三軸試件尺寸。以便于進行無側(cè)限抗壓強度試驗。

圖 3-3 實驗平臺示意圖及實物圖根據(jù)細菌生存的最適溫度及加固效果最好的溫度，結(jié)合實驗室溫度條件定為室溫（25℃）。上述粘結(jié)液環(huán)境物質(zhì)組成分別包括：氯化銨-10g/L；白胨-8g/L；尿素-30 g/L；氯化鈣-55.5 g/L。其主要目的是為 MICP 加固過要的鈣源和細菌所需的營養(yǎng)物質(zhì)。磁力攪拌器是為保證在加固過程中，環(huán)境內(nèi)各組成物質(zhì)均一分布，氣泵是為了給環(huán)境提供微生物生存所需要5 土樣加固流程設計土樣具體的配置流程如圖 3-4 所示。首先按照上述的土樣制備過程將試驗樣進行篩分、混合、清洗及烘干，同時將菌液進行配制，以達到試驗要濃度和活性；隨后將菌液與土樣均勻拌合，置入前述固定液中進行 MI同時進行無菌土樣同環(huán)境的空白加固試驗。室溫條件下養(yǎng)護七天，取出脫模備用以進行接下來的無側(cè)限抗壓強度試驗。其中需要注意的是空白所需要的土樣也要按照相同的整體的流程進行制備。而后進行無側(cè)限抗
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU448

【參考文獻】

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5 程東幸;劉志偉;張希宏;;粗顆粒鹽漬土溶陷特性試驗研究[J];工程勘察;2010年12期

6 張莎莎;楊曉華;戴志仁;;天然粗顆粒鹽漬土多次凍融循環(huán)鹽脹試驗[J];中國公路學報;2009年04期

7 喬衛(wèi)華;李力;郭福;;新疆地區(qū)硫酸鹽漬土路基處理與施工探討[J];山東理工大學學報(自然科學版);2008年01期

8 薛俊良;;鹽漬土改性作高速公路路基填料的試驗研究[J];路基工程;2006年05期

9 鄧友生,何平,周成林;含鹽土導熱系數(shù)的試驗研究[J];冰川凍土;2004年03期

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本文編號：2573205