生物酶固化土的加固機(jī)理及工程特性研究.pdf

1、沿海地區(qū)軟弱土存在著壓縮性高、含水率高、天然孔隙比大、強(qiáng)度低等特性，工程中經(jīng)常需要進(jìn)行土體加固。現(xiàn)階段工程中大多在土體中摻入水泥、石灰等用以提高土體的強(qiáng)度，在施工中存在著污染環(huán)境、成本過(guò)高等缺點(diǎn)。
　　本文依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“基于產(chǎn)脲酶微生物誘導(dǎo)礦化的淤泥吹填土加固機(jī)理研究(NO.51708497)”、寧波市自然科學(xué)基金項(xiàng)目“生物酶固化淤泥吹填土地基的強(qiáng)度形成機(jī)理及耐久性研究(NO.2017A610306)”，將生物酶從路用

2、性能應(yīng)用到沿海地區(qū)的土體固化，摻加生物酶、水泥并設(shè)計(jì)合適的配合比，對(duì)寧波地區(qū)的三種土體進(jìn)行固化處理。在力學(xué)特性試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上對(duì)比分析生物酶對(duì)三種土體的加固效果，并著重對(duì)生物酶固化灘涂淤泥進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)特性的分析，通過(guò)對(duì)宏微觀試驗(yàn)的結(jié)合，探討生物酶固化灘涂淤泥工程特性及加固機(jī)理。
　　本文主要開(kāi)展的研究工作及成果如下:
　　(1)通過(guò)對(duì)三種生物酶固化土進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)，得到其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度特性及劈裂強(qiáng)度特性

3、，分析了生物酶固化劑劑量、水泥劑量、齡期等因素對(duì)土體強(qiáng)度的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明，生物酶對(duì)灘涂淤泥和粉質(zhì)粘土的強(qiáng)度增長(zhǎng)顯著，對(duì)粉土的增強(qiáng)效果不明顯。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，得出粘土礦物是生物酶發(fā)揮作用的重要因素。
　　(2)結(jié)合XRD試驗(yàn)，探討了生物酶對(duì)于灘涂淤泥的作用機(jī)理。分析表明，單獨(dú)摻入生物酶時(shí)，在固化灘涂淤泥的過(guò)程中發(fā)生的是物理反應(yīng)，對(duì)土體的化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)等無(wú)影響;生物酶與水泥同時(shí)摻入時(shí)能夠促進(jìn)水泥的水化速度和水化程度。