[发明专利]一种水力压裂与MICP技术结合的粉土地基加固方法

说明书

本发明公开了一种水水力压裂与MICP技术结合的粉土地基加固方法，属于软弱地基加固处理技术领域，该加固方法包括以下步骤：S1：勘察地质情况，确定钻孔位置并标记，在标记位置钻孔；S2：在钻孔内下入带孔眼的套管S3：往套管中注入压裂液，对粉土地基进行水力压裂；S4：将注浆设备与套管连接，泵入微生物液，静置，随后泵入胶结液；S5：回收套管内的设备，对钻孔进行回填。本发明不仅可以改善粉土地基承载力低的缺点，而且在加固过程中无污染物质的释放，不会对环境造成污染，还可以对大面积粉土进行加固，具有现实的工程意义和良好的应用前景。

技术领域

本发明属于软弱地基加固处理技术领域，具体涉及一种水力压裂与MICP技术结合的粉土地基加固方法。

背景技术

粉土是介于黏性土与砂性土之间的一类土，工程性质比较复杂，按照《岩土工程勘察规范》的规定：凡粒径大于0.075mm、颗粒含量小于或等于全重50％、且塑性指数小于或等于10的土为粉土，其粒组成分中0.005～0.05mm和0.05～0.075mm的粒组占绝大多数。这类土既不同于黏性土，又有别于砂土，水与土颗粒间的作用明显异于黏性土和砂土，主要表现出“粉粒”特征。而粉土地基作为软弱地基一种，其承载力低且易形成流体，不能直接作为建筑的地基持力层，必须对其进行加固后才能进行主体结构施工。

目前，对粉土地基进行加固的方法有碾压夯实法，复合地基法，化学加固法等。碾压夯实法是采用强大的冲击能在地基中产生强烈的冲击波，会对粉土地基造成严重的扰动；复合基地法和化学加固法通常需要采用水泥，石灰，煤粉灰等化学胶结材料，然而在使用过程中改变土体矿物成分、提高加固土强度和耐久性的同时也对环境造成了一定的危害，如传统加固土的pH值约为9，碱性环境对土体中的水泥强度和钢结构寿命等产生一定的危害、固化剂掺量较大时，土体表现出一定的脆性特征，在车辆荷载的冲击下土体结构稳定性受到较大影响等。因此，有必要针对粉土地基的特性研究开发更为优良的地基加固方法。

近些年，随着微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术的不断发展，微生物在岩土体加固中的研究总越来越得到重视，通过向需处理的砂土地基中灌注微生物液和胶结溶液(尿素和氯化钙的混合液)，使微生物诱导形成的碳酸钙沉淀将砂土颗粒胶结成整体并填充砂土间隙，从而提高地基的整体力学性能。相较于传动的土体加固方法，MICP技术操作简单、灌浆压力小、扰动小、工期短、加固效果明显和绿色经济环保等优点。但目前国内外尚无MIPC技术在大面积加固粉土的应用。

发明内容

有鉴于此，为克服粉土地基承载力低的缺点以及诸多粉土地基加固方法在技术以及加固过程中对环境污染的缺陷，本发明提供一种水力压裂与MICP技术结合的粉土地基加固方法，该方法可以改善粉土地基承载力低的缺点，而且在加固过程中无污染物质的释放，不会对环境造成污染，还可以对大面积粉土进行加固。

本发明是由以下技术方案实现：

一种水力压裂与MICP技术结合的粉土地基加固方法，包括以下步骤：

S1：勘察地质情况，确定钻孔位置并标记，在标记位置钻孔；

S2：在钻孔内下入带孔眼的套管；

S3：往套管中注入压裂液，对粉土地基进行水力压裂；

S4：将注浆设备与套管连接，泵入微生物液，静置，随后泵入胶结液；

S5：回收套管内的设备，对钻孔进行回填。

与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

本发明通过将水力压裂诱导裂缝产生和微生物诱导碳酸钙沉积结合，通过水力压裂的方法将粉土地基压密并打开裂缝，然后在裂缝中注入微生物液及其胶结液进入软弱的粉土地基中，利用微生物诱导碳酸钙沉积提高软弱粉土地基的承载力，实现粉土地基加固的目的，达到大面积加固粉土的效果。

本发明在加固过程中无污染物质释放，并且固化后的粉土地基有一定的强度和抗液化的能力。