0.06:1的体积比混合注入粧顶凹坑12进行渗透注浆。
[0022]本发明的有益效果:
[0023]1.与传统的散体砂粧相比，微生物注浆加固后的砂粧粧体由散体材料转变为粘结体材料，竖向抗压刚度和强度得到提高，粧体抗变形能力和承载能力提高；
[0024]2.粧身刚度和强度提高，能够更有效地将粧身轴力传递到下部粧体，使粧身强度发挥的协调性得到增强，有助于全粧身的承载能力发挥；
[0025]3.与水泥注浆加固砂粧相比，微生物注浆加固后的砂粧粧体在承载力得到提高的前提下，并不对砂粧的排水性能产生影响，能够保持砂粧的排水通道功能；
[0026]4.与化学加固方法相比，微生物注浆加固砂粧技术无污染、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。
【附图说明】
[0027]图1散体砂粧成粧工艺流程图，其中:a—开孔，b—成粧，c一形成复合地基，
[0028]图2水泥注楽砂粧成粧工艺流程图，其中:a—开孔，b一成粧，c一注楽，d一形成复合地基，
[0029]图3微生物注浆与水泥注浆胶结的形式对比图，a-微生物注浆胶结形式，b-水泥注浆胶结形式，
[0030]图4本发明用于处理饱和软黏土地基示意图，其中:a—开孔，b—成粧，c一注浆，d—形成排水复合地基，
[0031]图5本发明用于处理饱和粉土地基示意图，其中:a—开孔，b—成粧，c一注浆，d—形成排水复合地基。
[0032]附图标记一粧孔，2—粧周土，3—粧体，4一柔性透水砂垫层，5—预压荷载，6—注浆管，7—水泥浆，8—水泥注浆砂粧，9一产脲酶菌菌液，10—营养盐溶液，11一钢管，12—粧顶凹坑。
【具体实施方式】
[0033]实施例1
[0034]在本例中，一种微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法用于处理饱和软黏土地基(如图4所示)，该方法包括以下步骤:
[0035]a.在待处理的软基中用振动或锤击沉管法沉入钢管11挤土形成粧孔1，在粧孔I中预先埋置注浆管6，出浆口位于粧孔底部，并在注浆管6外围的粧孔I中灌入砂粒并拔除钢管11，形成砂粧；
[0036]b.将预先准备好的产脲酶菌菌液9 (菌液浓度OD6qq= 1.5稀释10倍)和营养盐溶液10 (溶液由0.2mol/L的氯化钙、0.40mol/L的尿素、0.15mol/L的醋酸钠、0.01mol/L的氯化铵以及0.lg/L的酵母膏混合而成)通过双重注浆管按照0.6:1的体积比例依次灌入砂颗粒中，注浆过程中均匀上拔注浆管，保证浆液从下往上均匀填充于砂粧的砂颗粒间的孔隙中，在注浆完成后注浆管全部拔出，等待微生物诱导出碳酸钙结晶体完成对砂粒的胶结作用；
[0037]c.形成微生物注浆固化砂粧后，在砂粧与粧间土 2共同构成的地基顶部铺设柔性透水砂垫层4，通过在柔性透水砂垫层4顶部施加预压荷载5，使粧间土 2中的孔隙水沿着砂粧和柔性透水砂垫层4形成的排水通道排出，粧间土 2产生固结，提高粧间土 2的承载能力，最后，微生物注浆砂粧、排水固结后的软土和上覆的柔性透水砂垫层4就共同形成了承载力较高的复合地基。
[0038]在本例中，微生物注浆排水砂粧用于处理饱和软黏土地基发挥的加固机理为:1粧体竖向加筋作用；2排水固结作用。
[0039]实施例2
[0040]在本例中，一种微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法用于处理饱和软黏土地基(如图4所示)，该方法包括以下步骤:
[0041]a.在待处理的软基中用振动或锤击沉管法沉入钢管11挤土形成粧孔1，在粧孔I中预先埋置注浆管6，出浆口位于粧孔底部，并在注浆管6外围的粧孔I中灌入砂粒并拔除钢管11，形成砂粧；
[0042]b.将预先准备好产脲酶菌菌液9 (菌液浓度OD6tltl= 1.5)和营养盐溶液10 (溶液由0.25mol/L的氯化钙、0.50mol/L的尿素、0.175mol/L的醋酸钠、0.0125mol/L的氯化铵以及0.lg/L的酵母膏混合而成)在施工现场按照0.06:1的体积比例进行混合后，立即利用预先埋置在砂粧中的单注浆管将产脲酶菌菌液9和营养盐溶液10的混合液注入砂粧中，注浆过程均匀提管，保证浆液从下往上均匀填充于砂粧的砂颗粒间的孔隙中，在注浆完成后注浆管全部拔出，等待微生物诱导出碳酸钙结晶体完成对砂粒的胶结作用。
[0043]c.形成微生物注浆固化砂粧后，在砂粧与粧间土 2共同构成的地基顶部铺设柔性透水砂垫层4，通过在柔性透水砂垫层4顶部施加预压荷载5，使粧间土 2中的孔隙水沿着砂粧和柔性透水砂垫层4形成的排水通道排出，粧间土 2产生固结，提高粧间土 2的承载能力，最后，微生物注浆砂粧、排水固结后的软土和上覆的柔性透水砂垫层4就共同形成了承载力较高的复合地基。
[0044]在本例中，微生物注浆排水砂粧用于处理饱和软黏土地基发挥的加固机理为:1粧体竖向加筋作用；2排水固结作用。
[0045]实施例3
[0046]在本例中，一种微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法用于处理饱和粉土地基(如图5所示)，该方法包括以下步骤:
[0047]a.在待处理的软基中用振动或锤击沉管法沉入钢管11挤土形成粧孔1，在粧孔I中灌入粗砂粒并拔除钢管11，形成砂粧，粧顶面略低于粧周土体表面40cm，形成粧顶凹坑12 ；
[0048]b.将预先准备好的产脲酶菌菌液9 (菌液浓度OD6qq= 1.5)和营养盐溶液10 (溶液由0.3mol/L的氯化钙、0.60mol/L的尿素、0.2mol/L的醋酸钠、0.015mol/L的氯化铵以及
0.lg/L的酵母膏混合而成)按照0.06:1的体积比例形成的混合注浆液注入粧顶凹坑12，注浆液通过砂粧顶面自上而下自由渗透灌入粗砂颗粒中，根据计算所需注浆量及时补充注浆液，直至浆液灌满砂粧孔隙，完成注浆，等待微生物诱导出碳酸钙结晶体完成对砂粒的胶结作用；
[0049]c.形成微生物注浆固化砂粧后，在砂粧与粧间土 2共同构成的地基顶部铺设柔性透水砂垫层4，通过在柔性透水砂垫层4顶部施加预压荷载5，使粧间土 2中的孔隙水沿着砂粧和柔性透水砂垫层4形成的排水通道排出，粧间土 2产生固结，提高粧间土 2的承载能力，最后，微生物注浆砂粧、排水固结后的软土和上覆的柔性透水砂垫层4就共同形成了承载力较高的复合地基。
[0050]在本例中，微生物注浆排水砂粧用于处理饱和粉土地基发挥的加固机理为:1粧体竖向加筋作用；2粧体反滤作用；3排水固结作用。
【主权项】
1.一种微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法，其特征在于该方法步骤如下: a.首先在待处理软土地基上制得粧孔(I)，并往粧孔(I)中灌入砂形成砂粧； b.利用预先埋置在粧孔(I)中或置于粧顶之上的注浆管(6)将产脲酶菌菌液(9)和营养盐溶液(10)均匀注入砂粧中，通过微生物诱导碳酸钙结晶技术使砂粒胶结，提高砂粧竖向承载能力，此外，通过控制产脲酶菌菌液(9)和营养盐溶液(10)的浓度，利用微生物诱导出胶结物优先沉积在砂土颗粒接触点边角部位，而不占据大孔隙通道的微观胶结结构特性，保证砂粧的渗透系数不发生较大改变，发挥砂粧排水通道作用； c.形成微生物注浆固化砂粧后，在砂粧与粧间土(2)共同构成的地基顶部铺设柔性透水砂垫层(4)，通过在柔性透水砂垫层(4)顶部施加预压荷载(5)，使粧间土(2)中的孔隙水沿着砂粧和柔性透水砂垫层(4)形成的排水通道排出，粧间土(2)产生固结，提高粧间土(2)的承载能力，最后，微生物注浆砂粧、排水固结后的软土和上覆的柔性透水砂垫层(4)就共同形成了承载力较高的复合地基。
2.根据权利要求1微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法，其特征在于所述的产脲酶菌并非特指一种细菌，包括巴氏芽孢杆菌(S.pasteurii)、黄色粘球菌(Myxococcusxanthus)、反硝化微生物(如 Castellaniella denitrificans)。
3.根据权利要求1微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法，其特征在于所述的产脲酶菌液浓度OD6qq=L 5o
4.根据权利要求1微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法，其特征在于所述的营养盐溶液浓度必须根据现场砂粧中的砂粒级配来合理确定，一般而言，控制营养盐溶液中的氯化钙浓度为0.20mol/L~0.30mol/L，尿素浓度为0.40mol/L~0.60mol/L，醋酸钠浓度为0.15mol/L~0.20mol/L，氯化铵浓度为 0.01mol/L~0.015mol/L，酵母膏为 0.lg/L。
5.根据权利要求1微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法，其特征在于所述的注浆管(6)具有两种形式，其一是双重注浆管，其二是单注浆管。
6.根据权利要求1微生物注浆排水砂粧处理软土地基的方法，其特征在于所述的注浆方式具有三种，其一是利用预先埋置在砂粧中的双重注注浆管分别将产脲酶菌菌液(9)和营养盐溶液(10)依次注入砂粧中；其二是利用预先埋置在砂粧中的单注浆管将产脲酶菌菌液(9)和营养盐溶液(10)按0.06:1的体积比的混合液同时注入砂粧中，注浆过程均匀上提注浆管(6);其三是将产脲酶菌菌液(9)和营养盐溶液(10)按照0.06:1的体积比混合注入粧顶凹坑(12)进行渗透注浆。
【专利摘要】一种微生物注浆排水砂桩处理软土地基的方法，步骤包括：a.在待处理软基上制得桩孔1，并在桩孔1中灌入砂形成砂桩;b.利用注浆管6依次将产脲酶菌菌液9和营养盐溶液10均匀注入砂桩中，通过微生物诱导碳酸钙结晶技术使砂粒胶结，并控制产脲酶菌菌液9和营养盐溶液10的浓度，使桩体中的砂形成特定的胶结形式，保证其具有良好透水特性；c.形成微生物注浆固化砂桩后，在砂桩与桩间土2共同构成的地基顶部铺设柔性透水砂垫层4，通过在柔性透水砂垫层4顶部施加预压荷载5，使桩间土2中的孔隙水沿着砂桩和砂垫层形成的排水通道排出，桩间土产生固结，微生物注浆砂桩、排水固结后的软土和上覆的柔性透水砂垫层就共同形成了承载力较高的复合地基。
【IPC分类】C09K17-40, E02D3-12, E02D3-10
【公开号】CN104631430
【申请号】CN201410837193
【发明人】邵光辉, 黄容聘, 王海波, 方炎明, 赵志峰, 尤婷
【申请人】南京林业大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2014年12月29日