基于微生物礦化技術(shù)的遺址土修復(fù)試驗(yàn)研究 ——以開封城摞城遺址土為例
發(fā)布時(shí)間:2021-10-10 20:34
城摞城遺址是開封地區(qū)獨(dú)有的土遺址風(fēng)貌。在上千年的歷史長河中,經(jīng)過多次的黃河泛濫和戰(zhàn)爭破壞,開封城一次次湮沒在層層黃土之下。由于地下水位高,遺址埋藏較深,直到1981年才被發(fā)現(xiàn)。然而,城摞城遺址的現(xiàn)狀不容樂觀。由于地處黃泛區(qū),城摞城遺址以粉質(zhì)粘土為主,遇水易崩解,力學(xué)性能較低。近年來,隨著地下水位下降、地面下沉,城摞城遺址的地下部分受到的擠壓作用加劇。而且,開封地區(qū)夏季高溫多雨,氣候潮濕,遺址裸露在地表的部分容易受到液態(tài)水的侵蝕,甚至?xí)霈F(xiàn)坍塌、崩解等不利現(xiàn)象,急需進(jìn)行人為保護(hù)和修復(fù)。目前遺址土的保護(hù)與修復(fù)方法往往伴隨著成本過高、操作不便和污染環(huán)境等弊端。近年來,微生物礦化技術(shù)憑借著環(huán)保、高效、應(yīng)用面廣、操作簡單等優(yōu)點(diǎn),在應(yīng)用于地基加固、土層修復(fù)等工程的同時(shí),對(duì)土遺址的保護(hù)與修復(fù)也發(fā)揮著越來越重要的作用。本文以開封城摞城遺址土為研究對(duì)象,在黃河灘土的基礎(chǔ)上仿制遺址土,以力學(xué)性能和水穩(wěn)定性為切入點(diǎn),探究MICP技術(shù)修復(fù)、改良城摞城遺址土的方法。試驗(yàn)內(nèi)容及結(jié)果如下:1.對(duì)仿遺址土的配制方法進(jìn)行研究。通過界限含水率實(shí)驗(yàn)和擊實(shí)試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)開封黃河灘土的基本物理性質(zhì)接近于城摞城遺址土。對(duì)遺址土和仿遺...
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 論文的選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土遺址保護(hù)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀
1.2.2 微生物礦化技術(shù)研究進(jìn)展和現(xiàn)狀
1.2.3 微生物礦化技術(shù)改善不同土體研究現(xiàn)狀
1.2.4 微生物礦化技術(shù)改善水穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本章小結(jié)
2 城摞城遺址土仿制研究
2.1 城摞城遺址土的基本性質(zhì)
2.1.1 天然含水率試驗(yàn)
2.1.2 天然濕密度試驗(yàn)
2.1.3 界限含水率試驗(yàn)
2.1.4 擊實(shí)試驗(yàn)
2.1.5 XRF元素分析試驗(yàn)
2.2 城摞城遺址土的仿制試驗(yàn)
2.2.1 黃河灘土的基本性質(zhì)
2.2.2 配制仿遺址土
2.3 本章小結(jié)
3 巴氏芽孢桿菌的培養(yǎng)與活性影響因素研究
3.1 巴氏芽孢桿菌的活化與培養(yǎng)
3.1.1 試驗(yàn)菌種
3.1.2 培養(yǎng)基的配制以及細(xì)菌活化培養(yǎng)
3.2 巴氏芽孢桿菌的生長特性
3.2.1 巴氏芽孢桿菌數(shù)量和活性的測(cè)量方法
3.2.2 巴氏芽孢桿菌數(shù)量和活性的測(cè)量結(jié)果
3.3 MICP試驗(yàn)影響因素的研究
3.3.1 菌膠比和膠結(jié)液濃度的影響
3.3.2 溫度的影響
3.3.3 pH值的影響
3.4 本章小結(jié)
4 MICP技術(shù)提高仿遺址土力學(xué)性能研究
4.1 試樣制備
4.2 試驗(yàn)方法研究
4.2.1 土顆?紫队^察試驗(yàn)研究
4.2.2 滴注工藝探索試驗(yàn)研究
4.2.3 菌液酸化礦化法試驗(yàn)研究
4.3 試驗(yàn)方案
4.4 試驗(yàn)過程
4.5 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5.1 無側(cè)限抗壓試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5.2 碳酸鈣生成量測(cè)定結(jié)果與分析
4.5.3 X射線衍射分析(XRD)
4.5.4 掃描電鏡觀察試驗(yàn)(SEM)
4.5.5 能譜分析(EDS)
4.6 本章小結(jié)
5 MICP技術(shù)提高仿遺址土水穩(wěn)定性研究
5.1 基于MICP技術(shù)的噴灑試驗(yàn)
5.1.1 試驗(yàn)材料及試樣制備
5.1.2 試驗(yàn)方法及過程
5.2 防水處理后土樣的特征分析
5.2.1 外觀特征
5.2.2 潤濕特征試驗(yàn)研究
5.2.3 崩解特征試驗(yàn)研究
5.2.4 掃描電鏡觀察試驗(yàn)(SEM)
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SEM/EDS快速檢測(cè)分散在預(yù)涂層中的納米SiO2[J]. 陳佳陽,陳耀文. 電子顯微學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]基于新型單相MICP技術(shù)改性黏性土力學(xué)特性的試驗(yàn)研究[J]. 張寬,唐朝生,劉博,張?zhí)焐?程青,施斌. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020(02)
[3]關(guān)于開封城摞城問題的再探討[J]. 葛奇峰,袁俊杰. 商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]微生物礦化作用對(duì)紅黏土的影響研究[J]. 陳筠,施鵬超,白文勝,鄔忠虎,楊恒. 中國巖溶. 2019(04)
[5]基于微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積技術(shù)的黏性土水穩(wěn)性改良[J]. 謝約翰,唐朝生,劉博,程青,尹黎陽,蔣寧俊,施斌. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(08)
[6]微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積加固有機(jī)質(zhì)黏土的試驗(yàn)研究[J]. 彭劼,溫智力,劉志明,孫益成,馮清鵬,何稼. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]微生物固化纖維加筋砂土抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 鄭俊杰,宋楊,賴漢江,崔明娟,吳超傳. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(bào)(中英文). 2019(01)
[8]干濕循環(huán)作用下泥巖顆粒料崩解試驗(yàn)研究[J]. 梁越,孫志偉,袁野,林加定,陳鵬飛. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[9]微生物礦化技術(shù)加固土研究現(xiàn)狀綜述[J]. 吳雨薇,胡俊,張皖湘,汪樹成,劉文博. 路基工程. 2018(05)
[10]開封“城摞城”遺址保護(hù)的調(diào)研與思考[J]. 王慧. 黨建. 2018(10)
博士論文
[1]微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀(MICP)固化土壤實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙茜.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]明清商丘古城營建史研究[D]. 張涵.華南理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]微生物對(duì)貴陽紅黏土物理力學(xué)性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)影響研究[D]. 施鵬超.貴州大學(xué) 2019
[2]蔡國故城遺址土脹縮特性及改良研究[D]. 張焱飛.河南大學(xué) 2019
[3]有機(jī)硅憎水劑改良仿遺址土試驗(yàn)研究[D]. 林健.河南大學(xué) 2019
[4]微生物浸泡砂土固化試驗(yàn)及細(xì)觀力學(xué)模擬研究[D]. 段宇.河北工程大學(xué) 2017
[5]砂土介質(zhì)中微生物誘導(dǎo)封堵技術(shù)試驗(yàn)研究[D]. 張賀超.清華大學(xué) 2010
本文編號(hào):3429112
【文章來源】:河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】:105 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 論文的選題背景及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 土遺址保護(hù)發(fā)展歷程和現(xiàn)狀
1.2.2 微生物礦化技術(shù)研究進(jìn)展和現(xiàn)狀
1.2.3 微生物礦化技術(shù)改善不同土體研究現(xiàn)狀
1.2.4 微生物礦化技術(shù)改善水穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀
1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
1.4 論文的創(chuàng)新點(diǎn)
1.5 本章小結(jié)
2 城摞城遺址土仿制研究
2.1 城摞城遺址土的基本性質(zhì)
2.1.1 天然含水率試驗(yàn)
2.1.2 天然濕密度試驗(yàn)
2.1.3 界限含水率試驗(yàn)
2.1.4 擊實(shí)試驗(yàn)
2.1.5 XRF元素分析試驗(yàn)
2.2 城摞城遺址土的仿制試驗(yàn)
2.2.1 黃河灘土的基本性質(zhì)
2.2.2 配制仿遺址土
2.3 本章小結(jié)
3 巴氏芽孢桿菌的培養(yǎng)與活性影響因素研究
3.1 巴氏芽孢桿菌的活化與培養(yǎng)
3.1.1 試驗(yàn)菌種
3.1.2 培養(yǎng)基的配制以及細(xì)菌活化培養(yǎng)
3.2 巴氏芽孢桿菌的生長特性
3.2.1 巴氏芽孢桿菌數(shù)量和活性的測(cè)量方法
3.2.2 巴氏芽孢桿菌數(shù)量和活性的測(cè)量結(jié)果
3.3 MICP試驗(yàn)影響因素的研究
3.3.1 菌膠比和膠結(jié)液濃度的影響
3.3.2 溫度的影響
3.3.3 pH值的影響
3.4 本章小結(jié)
4 MICP技術(shù)提高仿遺址土力學(xué)性能研究
4.1 試樣制備
4.2 試驗(yàn)方法研究
4.2.1 土顆?紫队^察試驗(yàn)研究
4.2.2 滴注工藝探索試驗(yàn)研究
4.2.3 菌液酸化礦化法試驗(yàn)研究
4.3 試驗(yàn)方案
4.4 試驗(yàn)過程
4.5 試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5.1 無側(cè)限抗壓試驗(yàn)結(jié)果與分析
4.5.2 碳酸鈣生成量測(cè)定結(jié)果與分析
4.5.3 X射線衍射分析(XRD)
4.5.4 掃描電鏡觀察試驗(yàn)(SEM)
4.5.5 能譜分析(EDS)
4.6 本章小結(jié)
5 MICP技術(shù)提高仿遺址土水穩(wěn)定性研究
5.1 基于MICP技術(shù)的噴灑試驗(yàn)
5.1.1 試驗(yàn)材料及試樣制備
5.1.2 試驗(yàn)方法及過程
5.2 防水處理后土樣的特征分析
5.2.1 外觀特征
5.2.2 潤濕特征試驗(yàn)研究
5.2.3 崩解特征試驗(yàn)研究
5.2.4 掃描電鏡觀察試驗(yàn)(SEM)
5.3 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]SEM/EDS快速檢測(cè)分散在預(yù)涂層中的納米SiO2[J]. 陳佳陽,陳耀文. 電子顯微學(xué)報(bào). 2020(02)
[2]基于新型單相MICP技術(shù)改性黏性土力學(xué)特性的試驗(yàn)研究[J]. 張寬,唐朝生,劉博,張?zhí)焐?程青,施斌. 工程地質(zhì)學(xué)報(bào). 2020(02)
[3]關(guān)于開封城摞城問題的再探討[J]. 葛奇峰,袁俊杰. 商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(11)
[4]微生物礦化作用對(duì)紅黏土的影響研究[J]. 陳筠,施鵬超,白文勝,鄔忠虎,楊恒. 中國巖溶. 2019(04)
[5]基于微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積技術(shù)的黏性土水穩(wěn)性改良[J]. 謝約翰,唐朝生,劉博,程青,尹黎陽,蔣寧俊,施斌. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2019(08)
[6]微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積加固有機(jī)質(zhì)黏土的試驗(yàn)研究[J]. 彭劼,溫智力,劉志明,孫益成,馮清鵬,何稼. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]微生物固化纖維加筋砂土抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)研究[J]. 鄭俊杰,宋楊,賴漢江,崔明娟,吳超傳. 土木與環(huán)境工程學(xué)報(bào)(中英文). 2019(01)
[8]干濕循環(huán)作用下泥巖顆粒料崩解試驗(yàn)研究[J]. 梁越,孫志偉,袁野,林加定,陳鵬飛. 防災(zāi)減災(zāi)工程學(xué)報(bào). 2018(06)
[9]微生物礦化技術(shù)加固土研究現(xiàn)狀綜述[J]. 吳雨薇,胡俊,張皖湘,汪樹成,劉文博. 路基工程. 2018(05)
[10]開封“城摞城”遺址保護(hù)的調(diào)研與思考[J]. 王慧. 黨建. 2018(10)
博士論文
[1]微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀(MICP)固化土壤實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙茜.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
[2]明清商丘古城營建史研究[D]. 張涵.華南理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]微生物對(duì)貴陽紅黏土物理力學(xué)性質(zhì)與微觀結(jié)構(gòu)影響研究[D]. 施鵬超.貴州大學(xué) 2019
[2]蔡國故城遺址土脹縮特性及改良研究[D]. 張焱飛.河南大學(xué) 2019
[3]有機(jī)硅憎水劑改良仿遺址土試驗(yàn)研究[D]. 林健.河南大學(xué) 2019
[4]微生物浸泡砂土固化試驗(yàn)及細(xì)觀力學(xué)模擬研究[D]. 段宇.河北工程大學(xué) 2017
[5]砂土介質(zhì)中微生物誘導(dǎo)封堵技術(shù)試驗(yàn)研究[D]. 張賀超.清華大學(xué) 2010
本文編號(hào):3429112
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