本发明涉及一种隧道缓释微生物堵漏注浆材料的制备方法，属于注浆材料制备技术领域。
背景技术：
在崇山峻岭中修建公路与铁路时，为缩短线路，改善线形及保护生态，常常需要开挖隧道。在隧道建设过程中常常会遇到岩溶地质灾害,岩溶现象在我国分布十分广泛，岩溶地区共有3.5×106km2，占我国国土面积30%以上，遍布多个地区，隧道是岩溶十分发育、规模较大，溶洞中存在大量的淤泥或水，在施工和运行中存在巨大的涌水、突泥风险的隧道工程。高风险岩溶隧道建设是一项十分复杂的系统工程，其潜在的风险因素很多，面临高压突水、涌泥等危险，对施工进度和安全造成极大威胁，所以隧道堵漏注浆很有必要。在隧道建设过程中，发生突水、涌泥等工程地质灾害，会严重耽误工期，如果处治不当，会带来惨重的人身伤亡和巨大的经济损失。因此，研制高风险岩溶隧道的注浆材料，并掌握浆液各种原材料参量对浆液性能影响规律，对于确保解决施工过程中遇到不同岩溶地质灾害问题具有重要意义，经济、社会效益显著。
随着国内外大型跨江海隧道的陆续建设，在遇到地层软硬不均、沿纵向地质条件变化复杂，隧道长、管径大、断面水压高的情况下，普通的同步注浆材料在受到高压富含水地层中水的冲刷作用时，注浆材料被冲稀，导致材料结构的破坏，不但不能起到填充地层的目的，而且会直接影响管片衬砌结构的稳定，浆液流入管片拱底，抬高管片，加剧管片的上浮。同时，同步注浆材料的耐久性(抗渗性、微膨胀性和抗溶蚀性)下降，使其过早失去防水能力和承载力。因此，制备一种耐久性长，时效性久的堵漏注浆材料很有必要。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前注浆材料在受到高压富含水地层中水的冲刷作用时注浆材料被冲稀，导致注浆材料的耐久性下降，过早失去防水能力和承载力的问题，通过对巴氏芽孢杆菌进行接种培养，随后分解尿素酶，通过与鸟粪石中的尿素类物质进行反应，水解尿素后生出碳酸根，与钙离子进行复合形成碳酸钙，有效延长注浆材料的时效性，同时通过微生物进行反应，对环境无任何污染，有效解决了注浆材料耐久性和防水性差的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、1～2份硫酸镁，1～2份磷酸二氢钾、1～2份磷酸氢二钾、1～2份硫酸铵、2～3份氯化钠和10～15份葡萄糖置于烧杯中，搅拌混合并置于120～125℃下高温灭菌25～30min，随后自然冷却至室温，制备得灭菌培养基；
（2）按接种量10%，将巴氏芽孢杆菌接种至上述制备的灭菌培养基中，在30～32℃下摇床振荡培养5～7天，随后过滤并收集滤液，将其真空冷冻干燥，收集得干燥菌剂；
（3）选取鸟粪石颗粒，将其置于350～400r/min下球磨3～5h，随后过100～110目筛，收集鸟粪石粉末，按重量份数计，分别称量10～15份上述制备的干燥菌剂、35～40份鸟粪石粉末、5～10份聚乙烯醇和15～20份去离子水，搅拌混合并浇注至模具中，静置固化25～30min；
（4）待静置固化完成后，在室温下以5～10MPa压制10～15min，随后静置6～8h，收集固化混合改性物，再在300～350r/min下球磨3～5h，过120～130目筛，制备得微生物改性粉末；
（5）按重量份数计，分别称量40～45份硅酸盐水泥、10～15份上述制备的微生物改性粉末、5～10份硅酸钠、1～2份乙二醇-丁醚、1～2份聚丙烯酰胺、2～3份聚丙烯纤维和15～20份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并静置脱泡3～5h，即可制备得一种隧道缓释微生物堵漏注浆材料。
本发明制备的堵漏注浆材料凝结时间为4～10h，一天固体强度＞0.5MPa，28天后固体强度＞3.5MPa，固结收缩率小于5%，作用时间较同类产品延长50～60%。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备步骤简单，制备得堵漏注浆材料作用时效长，固结率高达97%以上；
（2）本发明通过微生物缓释进行制备，绿色环保无污染。
具体实施方式
首先按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、1～2份硫酸镁，1～2份磷酸二氢钾、1～2份磷酸氢二钾、1～2份硫酸铵、2～3份氯化钠和10～15份葡萄糖置于烧杯中，搅拌混合并置于120～125℃下高温灭菌25～30min，随后自然冷却至室温，制备得灭菌培养基；按接种量10%，将巴氏芽孢杆菌接种至上述制备的灭菌培养基中，在30～32℃下摇床振荡培养5～7天，随后过滤并收集滤液，将其真空冷冻干燥，收集得干燥菌剂；选取鸟粪石颗粒，将其置于350～400r/min下球磨3～5h，随后过100～110目筛，收集鸟粪石粉末，按重量份数计，分别称量10～15份上述制备的干燥菌剂、35～40份鸟粪石粉末、5～10份聚乙烯醇和15～20份去离子水，搅拌混合并浇注至模具中，静置固化25～30min；待静置固化完成后，在室温下以5～10MPa压制10～15min，随后静置6～8h，收集固化混合改性物，再在300～350r/min下球磨3～5h，过120～130目筛，制备得微生物改性粉末；按重量份数计，分别称量40～45份硅酸盐水泥、10～15份上述制备的微生物改性粉末、5～10份硅酸钠、1～2份乙二醇-丁醚、1～2份聚丙烯酰胺、2～3份聚丙烯纤维和15～20份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并静置脱泡3～5h，即可制备得一种隧道缓释微生物堵漏注浆材料。
实例1
首先按重量份数计，分别称量45份去离子水、1份硫酸镁，1份磷酸二氢钾、1份磷酸氢二钾、1份硫酸铵、2份氯化钠和10份葡萄糖置于烧杯中，搅拌混合并置于120℃下高温灭菌25min，随后自然冷却至室温，制备得灭菌培养基；按接种量10%，将巴氏芽孢杆菌接种至上述制备的灭菌培养基中，在30℃下摇床振荡培养5天，随后过滤并收集滤液，将其真空冷冻干燥，收集得干燥菌剂；选取鸟粪石颗粒，将其置于350r/min下球磨3h，随后过100目筛，收集鸟粪石粉末，按重量份数计，分别称量10份上述制备的干燥菌剂、35份鸟粪石粉末、5份聚乙烯醇和15份去离子水，搅拌混合并浇注至模具中，静置固化25min；待静置固化完成后，在室温下以5MPa压制10min，随后静置6h，收集固化混合改性物，再在300r/min下球磨3h，过120目筛，制备得微生物改性粉末；按重量份数计，分别称量40份硅酸盐水泥、10份上述制备的微生物改性粉末、5份硅酸钠、1份乙二醇-丁醚、1份聚丙烯酰胺、2份聚丙烯纤维和15份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并静置脱泡3h，即可制备得一种隧道缓释微生物堵漏注浆材料。
实例2
首先按重量份数计，分别称量47份去离子水、2份硫酸镁，2份磷酸二氢钾、2份磷酸氢二钾、2份硫酸铵、2份氯化钠和12份葡萄糖置于烧杯中，搅拌混合并置于122℃下高温灭菌27min，随后自然冷却至室温，制备得灭菌培养基；按接种量10%，将巴氏芽孢杆菌接种至上述制备的灭菌培养基中，在31℃下摇床振荡培养6天，随后过滤并收集滤液，将其真空冷冻干燥，收集得干燥菌剂；选取鸟粪石颗粒，将其置于375r/min下球磨4h，随后过105目筛，收集鸟粪石粉末，按重量份数计，分别称量12份上述制备的干燥菌剂、37份鸟粪石粉末、7份聚乙烯醇和17份去离子水，搅拌混合并浇注至模具中，静置固化27min；待静置固化完成后，在室温下以8MPa压制12min，随后静置7h，收集固化混合改性物，再在300～350r/min下球磨4h，过125目筛，制备得微生物改性粉末；按重量份数计，分别称量42份硅酸盐水泥、12份上述制备的微生物改性粉末、6份硅酸钠、1份乙二醇-丁醚、2份聚丙烯酰胺、2份聚丙烯纤维和17份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并静置脱泡4h，即可制备得一种隧道缓释微生物堵漏注浆材料。
实例3
首先按重量份数计，分别称量50份去离子水、2份硫酸镁，2份磷酸二氢钾、2份磷酸氢二钾、2份硫酸铵、3份氯化钠和15份葡萄糖置于烧杯中，搅拌混合并置于125℃下高温灭菌30min，随后自然冷却至室温，制备得灭菌培养基；按接种量10%，将巴氏芽孢杆菌接种至上述制备的灭菌培养基中，在32℃下摇床振荡培养7天，随后过滤并收集滤液，将其真空冷冻干燥，收集得干燥菌剂；选取鸟粪石颗粒，将其置于400r/min下球磨5h，随后过110目筛，收集鸟粪石粉末，按重量份数计，分别称量15份上述制备的干燥菌剂、40份鸟粪石粉末、10份聚乙烯醇和20份去离子水，搅拌混合并浇注至模具中，静置固化30min；待静置固化完成后，在室温下以10MPa压制15min，随后静置8h，收集固化混合改性物，再在350r/min下球磨5h，过130目筛，制备得微生物改性粉末；按重量份数计，分别称量45份硅酸盐水泥、15份上述制备的微生物改性粉末、10份硅酸钠、2份乙二醇-丁醚、2份聚丙烯酰胺、3份聚丙烯纤维和20份去离子水置于烧杯中，搅拌混合并静置脱泡5h，即可制备得一种隧道缓释微生物堵漏注浆材料。