[发明专利]一种微生物结合酶抑制剂压力注浆固土的方法

说明书

本发明公开了一种微生物结合酶抑制剂压力注浆固土的方法，包括如下步骤：(1)利用注浆泵将待固土体区孔隙体积1‑1.2倍的混合单液注入注浆花管中，混合单液包括微生物菌液、培养液、抑制剂、胶结液；(2)再利用压力泵将步骤(1)的混合单液注入到待固土体区中，待混合单液注完后，静置10‑15h；(3)利用注剂泵将去离子水注入注浆花管中；(4)利用压力泵将去离子水注入土体中；(5)反复进行步骤(1)‑(4)操作，直至待固土体强度达到要求或混合单液无法注入待固土体中时，停止注浆。本发明利用微生物结合酶抑制剂压力注浆固土方法，不影响微生物的生物活动的同时能够最大程度的，快速、高效的将混合单液注入到注浆花管周围的土体当中。

技术领域

本发明涉及一种微生物结合酶抑制剂压力注浆固土的方法，属于土体加固的技术领域。

背景技术

微生物固土技术是近几年新发展起来的土体加固方法，其利用微生物这一自然资源对土体进行改良，是一种环境友好型的土体加固技术。现有微生物注浆固土技术首先通过低压将微生物菌液注入土体中，再注入胶结溶液，利用微生物诱导碳酸钙结晶技术(MICP技术)，最终在土颗粒间的孔隙中快速析出优先沉积在土颗粒接触点边角部位而不占据大孔隙通道的碳酸钙胶凝结晶。诱导析出的CaCO3结晶体能够填充土内孔隙、胶结土颗粒，有效提高了土体强度，降低了渗透性。目前工程上主要利用微生物注浆固化砂土和粉土，但存在注浆口易堵塞，土体渗透性变差；注浆周期长，效率低，成本高，材料利用率低等问题。

本领域的研究进展情况如下：许朝阳等研究在粉土中分别掺入菌液及胶结溶液(即尿素—CaCl2混合液),拌和均匀，制成试样，静置一段时间(许朝阳,张莉.生物改性对粉土工程性质影响的研究[J].工业建筑,2009,39(3):60-61.)。但在微生物拌和土样过程中，原先的胶结体受到破坏，新的胶结体生成，土体强度提高幅度小，实际工程性能差，工程应用价值小。

沈吉云等研究将制成的砂土试样浸入粘结液中(粘结液除了主要含有尿素和CaCl2以外，还含有NH4Cl、NaHCO3和培养基)，粘结液的主要作用是为MICP固化土壤提供尿素和钙离子，此外，还要为细菌的生长繁殖提供营养物质。该试验中，粘结液可自由渗透到样品间隙中(沈吉云.微生物成因土工材料试验及应用研究[D].北京:清华大学硕士论文,2009.)。该试验方案中微生物吸附于土颗粒上，通过矿化作用，调节pH，使产生的碳酸盐结晶析出，周期长，反应缓慢，工程应用价值小。

Hammes F等人研究，将适量的去离子水与微生物掺入到干土中，拌和均匀，制成试样,静置一段时间，使细菌充分吸附，再低速注入低浓度的CaCl2混合单液，使得吸附在干土上的微生物不断矿化生成析出方解石结晶体，固化土体(Hammes F,Verstraete W.Keyroles of pH and calcium metabolism in microbial carbonate precipitation[J].Reviews in Environmental Science and Biotechnology,2002,1(1):3-7)，该注浆方法土体上吸附的微生物量少，碳酸钙成核点少，且其矿化产生的碳酸盐含量低，碳酸钙结晶体的析出量少，土体强度提高受到限制。

邵光辉等人采用的方案是：首先是低速向土体中注入一定量的菌液，然后低速注入低浓度的CaCl2溶液(即固定溶液)，充分利用Ca2+的絮凝作用，实现微生物的固定，最后低速灌注胶结溶液(即尿素-CaCl2混合液)，使得吸附在土颗粒表面的微生物不断矿化生成方解石结晶体，固化土颗粒(邵光辉，尤婷.微生物注浆固化粉土的微观结构与作用机理[J].南京林业大学学报(自然科学版)，2017,41(2):129-135)。