微生物反硝化土體加固新技術(shù)初探.pdf

1、在陸地及海洋中存在著多種多樣的細(xì)菌、藻類、真菌、原核生物參與了地球地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變遷。巖土工程中涉及到的微生物土體加固作用機(jī)理尚未完全明確。基于微生物固化的土體加固技術(shù)可以滿足工程對土體力學(xué)性質(zhì)的需要,同時(shí)在微生物參與的改性進(jìn)程中會(huì)伴隨一些不利反應(yīng)。就當(dāng)前研究成果來看,微生物固化機(jī)制可望應(yīng)用于改善地基承載性能、地下水、土體穩(wěn)定性等工程領(lǐng)域。
　　本文研究的主要目的是探討微生物反硝化作用對土體強(qiáng)度的提高,明確了生物種類及生物數(shù)量對土體抗

2、壓強(qiáng)度的影響。不斷發(fā)展中的微生物固化技術(shù)可以用來加固土體,同時(shí)具有高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文基于微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉積技術(shù)(MICP),評(píng)價(jià)了利用假單胞桿菌進(jìn)行砂土改性的效果。本文選取微生物反硝化作用作為進(jìn)一步研究的對象,通過化學(xué)計(jì)量數(shù)分析和室內(nèi)小型試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了反硝化進(jìn)程會(huì)誘導(dǎo)碳酸鈣的沉積,碳酸鈣晶體在砂土顆粒之間起到填充黏結(jié)作用從而提高土體的強(qiáng)度和剛度。可供選擇的碳酸鈣沉積方式較多,利用尿素水解的沉積方式因其破壞環(huán)境不具有適

3、用性,當(dāng)前主流的固化方式是以鈣鹽作為電子供體和碳源,利用反硝化細(xì)菌還原硝酸鹽來實(shí)現(xiàn)MICP。不同MICP機(jī)制適用性評(píng)價(jià)指標(biāo)為碳酸鈣產(chǎn)量、底物溶解性、反應(yīng)速率、毒害產(chǎn)物的種類及數(shù)量。反硝化進(jìn)程中所伴隨的氮?dú)馍?微生物的生長及過量二氧化碳的生成均有助于形成碳酸鈣沉積。濾液中發(fā)現(xiàn)碳酸鈣晶體,但其晶須太小尚不足以吸附于砂土顆粒表面,一定程度上可以解釋量測實(shí)際值與理論值之間的質(zhì)量偏差。間歇反應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果及量測質(zhì)量差驗(yàn)證了可以通過反硝化作用實(shí)現(xiàn)MI