本发明涉及一种以城市生活垃圾焚烧底渣作为主要骨料的桩复合地基施工方法，属于固体废弃物资源化利用与地基处理技术领域。
背景技术：
城市生活垃圾焚烧发电后残余的底渣作为固体废物，目前主要的处置方法是送填埋场填埋，需要占用大量填埋场地。而城市生活垃圾焚烧底渣作为建筑材料是对其减量化和资源化利用处置的有效途径，与其他建筑材料混合或胶结后可用于道路填筑、地基换填的材料。软弱地基处理技术中的桩体复合地基以及深基坑围护结构中的围护桩都涉及到黏结体桩的应用，常用黏结体桩的桩体一般采用水泥作为胶结剂，胶结碎石、砂等散体骨料或黏土、粉土等天然土体，形成黏结体桩。同时，也有一些采用其它化学、生物胶结材料施工黏结体桩的技术得以应用。微生物诱导碳酸钙结晶技术(micp技术)也能够实现散体材料的胶结，但是对于不同胶结对象，其胶结方法与效果差异显著，目前用于胶结天然砂土、粉土和黏性土颗粒，使原本松散的土体能够具有更高的强度，且有生态、环保的优点。将城市生活垃圾焚烧底渣作为骨料，采用微生物胶结技术使其成为黏结体桩，可以实现以环保的施工技术解决固体废弃物资源化利用与地基处理问题的有机统一。
现有技术一的技术方案
水泥土桩，用搅拌机械将土与水泥按一定配比就地搅拌成桩，工艺包括粉体喷射搅拌桩、湿喷桩、双向搅拌桩等方法，通过搅拌钻头向土中喷射水泥浆或水泥粉等胶结材料后，用搅拌头叶片旋转强制使胶结材料与土体拌合，制成水泥土桩体。
现有技术一的缺点
水泥作为水泥土桩体主要胶凝材料，使用量较大，水泥是高耗能、高污染的材料，粉尘排放、熟料制备中产生的氮氧化物，都对环境产生很大危害。
现有技术二的技术方案
cfg桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水预先拌和作为桩身材料，采用沉管方法在地基上成桩孔后，灌注桩身材料，养护硬化后制成cfg桩。
现有技术三的缺点
cfg桩虽然利用了工业废料粉煤灰作为骨料之一，但仍然使用高耗能高污染的水泥材料，且桩体采用碎石材料，对天然碎石资源的消耗量大。
现有技术三的技术方案
工业废料搅拌桩，利用固体工业废料作为深层搅拌桩胶结剂，用搅拌机械将土与水泥按一定配比就地搅拌成桩，以工业废料包括钢渣、高钙灰、混合灰等作为主要胶结材料，氟石膏等作为激发剂，取代硅酸盐水泥制作胶结桩。
现有技术三的缺点
工业废料搅拌土浸出液中的重金属含量高，对地下水环境有一定的污染。
现有技术四的技术方案
微生物注浆排水砂桩，在待处理软基上制得桩孔，灌入砂形成砂桩，注入微生物菌液和营养盐溶液，通过微生物诱导碳酸钙结晶技术使砂粒胶结，制成微生物注浆排水砂桩。
现有技术四的缺点
桩体骨料采用砂作为原材料，不具有消耗固体废弃物的功能，不能实现固体废弃物资源化利用；桩施工过程中只注入、不回收浆液，胶结残液对桩周土体可能产生不良影响。
技术实现要素：
技术问题：现有的胶结桩大多采用水泥材料、碎石材料，环境成本高，利用化学药剂固化会对地下水体土体造成污染，本发明的目的是利用垃圾焚烧底渣作为黏结体桩的骨料，利用微生物诱导碳酸钙结晶技术，制成桩孔后，采用拌合菌液的垃圾焚烧灰渣灌注、胶结液注浆，通过微生物菌体吸附固定、脲酶水解、结晶胶结等过程，制成垃圾焚烧灰渣桩。该施工方法将垃圾焚烧灰渣废物利用，节约水泥材料和天然碎石、砂等材料，有良好的经济效益，微生物胶结手段有良好的环保性，有良好的环境效益。
技术方案
本发明的原理为：首先将菌液、固定液与垃圾焚烧灰渣、中砂制成混合料，灌入预先沉入地基中的钢管中，在灌入混合料的过程中预埋注浆管与抽浆管，然后反复通过注浆管注入胶结液和抽浆管抽出残余孔隙液，使微生物诱导产生钙质胶结矿物，填充颗粒空隙，胶结松散的垃圾焚烧灰渣与中砂颗粒，固定垃圾焚烧灰渣中的有害物质，形成高强度、高渗透性的桩体。
一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法，其特征在于该方法步骤如下：
a.将带混凝土预制桩尖1的钢管2沉入地基3至设计桩长深度，制成桩孔；
b.将菌液与中砂、垃圾焚烧灰渣先拌合均匀，然后加入0.05mol/l氯化钙溶液拌合成混合料；
c.将混合料灌入预先沉入地基的钢管2中，在灌入混合料的过程中将注浆管4和抽浆管5埋设于混合料6中，注浆管4埋在桩孔中心轴线上且底部管口距桩孔底部高度为1/3桩孔长，抽浆管5沿钢管2内壁埋设且底部管口距桩孔底部高度为0.5m；
d.混合料6灌满桩孔后拔出钢管2；
e.通过抽浆管5抽空桩孔中混合料孔隙中的液体，然后通过注浆管4注入胶结液，直至注满整个桩孔中的混合料孔隙，静置6～24h；
f.重复e操作4～6次，完成垃圾焚烧灰渣桩施工。
所述的一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法，其特征在于步骤b中菌液是由巴氏芽孢杆菌s.pasteurii及培养液组成，菌液浓度od600＝1.0～1.5。
所述的一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法，其特征在于所述垃圾焚烧灰渣为城市生活垃圾经焚烧发电后的底渣，粒径不大于20mm。
所述的一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法，其特征在于步骤b中混合料各组分及重量配比为：菌液10～15份，垃圾焚烧灰渣60～65份，中砂10～15份，0.05mol/l的cacl2溶液10～15份。
所述的一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法，其特征在于步骤e中胶结液为cacl2和尿素的等摩尔浓度混合液，其中cacl2的浓度为1.0mol/l～1.5mol/l，尿素的浓度为1.0mol/l～1.5mol/l。
本发明的有益效果：
(1)利用垃圾焚烧底渣作为骨料，减少了天然砂、石材料的消耗，使垃圾焚烧底渣得以资源化利用，减少了固体废弃物填埋量，有良好的经济性；(2)微生物诱导矿化物作为垃圾焚烧底渣粒间胶结物，避免了生产过程高耗能、高排放的水泥基胶结材料的使用，具有良好的生态效益；(3)垃圾焚烧底渣颗粒孔隙大、比表面积大，微生物胶结作用好，不仅可以形成高强度桩体，同时具有良好的渗透性，既可作为复合地基加筋桩体，也可作为地基竖向排水体。
附图说明
图1垃圾焚烧灰渣桩施工方法竖直剖面示意图
附图标记：1-混凝土预制桩尖；2-钢管；3-地基；4-注浆管；5-抽浆管；6-混合料。
具体实施方式
实施例1
在本例中，一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法用于施工复合地基，设计桩长9.0m，桩直径0.6m，该方法步骤如下：
a.将带混凝土预制桩尖1的钢管2沉入地基3至9.0m深度，制成桩孔；
b.将菌液与中砂、垃圾焚烧灰渣先拌合均匀，然后加入0.05mol/l氯化钙溶液拌合成混合料；
c.将混合料灌入预先沉入地基的钢管2中，在灌入混合料的过程中将注浆管4和抽浆管5埋设于混合料6中，注浆管4埋在桩孔中心轴线上且底部管口距桩孔底部高度为3.0m，抽浆管5沿钢管2内壁埋设且底部管口距桩孔底部高度为0.5m；
d.混合料6灌满桩孔后拔出钢管2；
e.通过抽浆管5抽空桩孔中混合料孔隙中的液体，然后通过注浆管4注入胶结液，直至注满整个桩孔中的混合料孔隙，静置12h；
f.重复e操作4次，完成垃圾焚烧灰渣桩施工。
在本实施例步骤b中，菌液浓度od600＝1.5，混合料各组分及重量配比为：菌液15份、垃圾焚烧灰渣60份、中砂10份、0.05mol/l的cacl2溶液15份，按上述重量配比分别称取菌液450kg、垃圾焚烧灰渣1800kg、中砂300kg、0.05mol/l的cacl2溶液450kg。
在本实施例步骤e中，胶结液里cacl2的浓度为1.5mol/l、尿素的浓度为1.5mol/l。
实施例2
在本例中，一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法用于施工复合地基，设计桩长12.0m，桩直径0.5m，该方法步骤如下：
a.将带混凝土预制桩尖1的钢管2沉入地基3至12.0m深度，制成桩孔；
b.将菌液与中砂、垃圾焚烧灰渣先拌合均匀，然后加入0.05mol/l氯化钙溶液拌合成混合料；
c.将混合料灌入预先沉入地基的钢管2中，在灌入混合料的过程中将注浆管4和抽浆管5埋设于混合料6中，注浆管4埋在桩孔中心轴线上且底部管口距桩孔底部高度为4.0m，抽浆管5沿钢管2内壁埋设且底部管口距桩孔底部高度为0.5m；
d.混合料6灌满桩孔后拔出钢管2；
e.通过抽浆管5抽空桩孔中混合料孔隙中的液体，然后通过注浆管4注入胶结液，直至注满整个桩孔中的混合料孔隙，静置24h；
f.重复e操作4次，完成垃圾焚烧灰渣桩施工。
在本实施例步骤b中，菌液浓度od600＝1.2，混合料各组分及重量配比为：菌液10份、垃圾焚烧灰渣65份、中砂15份、0.05mol/l的cacl2溶液10份，按上述重量配比分别称取菌液283kg、垃圾焚烧灰渣1837kg、中砂424kg、0.05mol/l的cacl2溶液283kg。
在本实施例步骤e中，胶结液里cacl2的浓度为1.2mol/l、尿素的浓度为1.2mol/l。
实施例3
在本例中，一种垃圾焚烧灰渣桩施工方法用于施工排水固结地基，设计桩长12.0m，桩直径0.4m，该方法步骤如下：
a.将带混凝土预制桩尖1的钢管2沉入地基3至12.0m深度，制成桩孔；
b.将菌液与中砂、垃圾焚烧灰渣先拌合均匀，然后加入0.05mol/l氯化钙溶液拌合成混合料；
c.将混合料灌入预先沉入地基的钢管2中，在灌入混合料的过程中将注浆管4和抽浆管5埋设于混合料6中，注浆管4埋在桩孔中心轴线上且底部管口距桩孔底部高度为4.0m，抽浆管5沿钢管2内壁埋设且底部管口距桩孔底部高度为0.5m；
d.混合料6灌满桩孔后拔出钢管2；
e.通过抽浆管5抽空桩孔中混合料孔隙中的液体，然后通过注浆管4注入胶结液，直至注满整个桩孔中的混合料孔隙，静置6h；
f.重复e操作4次，完成垃圾焚烧灰渣桩施工。
在本实施例步骤b中，菌液浓度od600＝1.0，混合料各组分及重量配比为：菌液10份、垃圾焚烧灰渣65份、中砂15份、0.05mol/l的cacl2溶液10份，按上述重量配比分别称取菌液283kg、垃圾焚烧灰渣1837kg、中砂424kg、0.05mol/l的cacl2溶液283kg。
在本实施例步骤e中，胶结液里cacl2的浓度为1.0mol/l、尿素的浓度为1.0mol/l。