[发明专利]一种室内模拟微生物砂桩试验方法

说明书

本发明公开了一种室内模拟微生物砂桩试验方法，主要包括：在模型箱中填充与现场相同的淤泥，形成模拟地基，依据设计的桩位在模拟地基中定位；安装模拟成桩装置，使桩尖对准桩心，发动激振器，使桩管缓慢下降，下沉至设计深度；向桩管的料斗处投入合适数量的砂颗粒，投料量逐渐增多，注意避免堵塞桩管；启动激振器及步进电机，在振动的同时进行提管，活瓣桩尖始终保持打开的状态，使桩管内部的砂颗粒流入桩孔内；将注浆管连接蠕动泵，排水管连接真空泵；启动真空泵，将模拟地基中的水排出后，关闭真空泵；利用MICP技术将砂柱内的砂颗粒胶结，提高砂桩的竖向承载力；形成室内模拟微生物固化砂桩。本发明还具有操作简单、容易实施的优点。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种室内模拟微生物砂桩试验方法。

背景技术

微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术，是一种新型土壤固化技术，其原理是向某些特定的微生物提供氮源和钙离子源，快速析出具有胶凝作用的碳酸钙结晶，实现固化松散砂颗粒的效果。微生物砂桩相较比普通砂桩，砂桩颗粒之间有胶结力的存在，提高了砂桩的承载力，并使得桩周土的力学性质得到了很大的改善；相较比传统的水泥砂浆固化砂桩，仍能保持良好的排水性能；与化学加固方法相比，微生物注浆加固砂桩技术无污染、无碳排放、无化学残留的优点，与加固土体生物相容性好，利于环境保护。且微生物砂桩施工扰动小、强度可调控、节能减排、生态环保等优势，可在软土地基加固工程中推广应用。

现场工程中的微生物砂桩，往往需要配置大型发酵罐、配制大量的营养液，微生物固化时间较长等，存在造价成本及时间成本过高的问题。另一方面，目前的技术并未考虑到实际施工过程中周围地基对其固化的影响，故需要室内模拟施工现场实际情况，针对实际现场情况提出一种最佳的施工方案。因此，现有技术需要进一步改进和完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种室内模拟微生物砂桩试验方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种室内模拟微生物砂桩试验方法，主要包括如下具体步骤：

步骤S1：在模型箱中填充与现场相同的淤泥，形成模拟地基，依据设计的桩位在模拟地基中定位。

步骤S2：安装模拟成桩装置，使桩尖对准桩心，发动激振器，使桩管缓慢下降，下沉至设计深度。

步骤S3：向桩管的料斗处投入合适数量的砂颗粒，投料量逐渐增多，注意避免堵塞桩管。

步骤S4：启动激振器及步进电机，在振动的同时进行提管，活瓣桩尖始终保持打开的状态，使桩管内部的砂颗粒流入桩孔内。

步骤S5：将注浆管连接蠕动泵，排水管连接真空泵。

步骤S6：启动真空泵，将模拟地基中的水排出后，关闭真空泵。利用MICP技术将砂柱内的砂颗粒胶结，提高砂桩的竖向承载力。

步骤S7：形成室内模拟微生物固化砂桩。

作为本发明的优选方案，方案一：所述步骤S6中利用MICP技术将砂柱内的砂颗粒胶结的具体步骤包括：通过蠕动泵和注浆管将菌液注入砂桩内；等待3小时后，再注入三次营养液，时间间隔为8小时。

作为本发明的优选方案，方案二：所述步骤S6中利用MICP技术将砂柱内的砂颗粒胶结的具体步骤包括：通过蠕动泵和注浆管将菌液注入砂桩内；等待3小时后，再注入营养液，时间间隔为8小时后，将首次注入后排出的营养液再次回收注入。

进一步的，所述营养液的成分主要包括尿素30g/L和氯化钙30g/L。

更进一步的，配制所述营养液的水为去离子水或河水。

作为本发明的优选方案，所述步骤S2中还包括：注浆管及排水管预埋至桩管内部。