一种微生物加固裂隙岩体机理试验方法与流程

文档序号:13556387研发日期:2017年阅读:847来源:国知局
技术简介:
本发明针对微生物矿化加固裂隙岩体时内部钙化物质分布不可观测的问题,提出通过透明玻璃裂隙模型模拟岩体裂隙,结合高清拍摄全程记录微生物矿化过程及钙化物质迁移规律,实现加固机理可视化分析。方法可调节光照、溶液输入参数,开展敏感性研究,兼具简便性与低成本优势。
关键词:微生物加固,裂隙岩体,透明模型

本发明是一种微生物矿化作用加固裂隙岩体机理的试验方法,可用于研究微生物矿化作用加固裂隙岩体机理研究,属于裂隙岩体加固机理和岩石力学实验室设备领域。



背景技术:

微生物矿化作用产生钙化物质在岩土体表面和裂隙间沉淀积累,弥补和粘结岩土体的孔隙/裂隙,对岩土体进行加固,并增强岩土体的整体性和强度。这是一种创新的环保的加固技术。对于岩土体内部粘接情况,肉眼看不到,目前只能通过岩土体强度试验的方法来检验经过加固后的强度得到提升,但是对于内部是否完全填充,是否有未填充的孔隙、裂隙,微生物矿化作用产生的钙化物质的分布情况,目前尚缺少合适的试验方法进行观察。需要研发一种能观测微生物矿化作用过程和钙化物质产生和迁移过程的试验方法,对这种微生物矿化作用加固现象进行分析研究,并深入揭示矿化作用的加固机理。



技术实现要素:

本发明针对裂隙岩体加固机理和岩石力学实验室设备领域的机理探索问题,提供一种揭示微生物矿化作用机理的试验方法,观测微生物矿化作用过程和钙化物质产生和迁移过程,并能对微生物矿化作用的影响因素进行敏感性分析。

本发明采用如下技术方案:

1.制作透明玻璃仿真单裂隙模型。寻找一块含有长大天然裂隙的岩体,把岩体裂隙的一面清扫干净,制作裂隙表面的模具,然后采用同样的方法制作与模具互补的另一块模具。采用铸模方式制作透明玻璃裂隙模型。

2.对合玻璃裂隙模型上盘与下盘(完全吻合),采用固定边框进行固定。

3.定制玻璃裂隙模型的溶液输入端容器和溶液输出端容器,进行安装,并进行接口密封。

4.组装试验器材,输入微生物与营养液的混合溶液进行试验。调节灯管光线亮度。设置照相机参数进行微生物产生矿化作用过程的拍摄。

本发明具有如下优点:

1.制作透明玻璃裂隙模型,裂隙真实模仿岩体天然裂隙,透明玻璃可观察裂隙修复过程,可全程记录微生物矿化作用产生钙化物质填充裂隙的过程,对微生物矿化作用加固机理进行解释。

2.裂隙间可填充不同厚度的砂粒,可用于对比研究不同厚度砂粒对加固效果的影响程度。

3.可根据室内光线强度调节灯管亮度。

4.相机支架可根据拍摄角度进行调节。

5.试验方法简便快捷,成本低廉。

附图说明:

图1为透明玻璃仿真单裂隙模型。

图2为微生物加固裂隙岩体机理试验方法示意图。

图中:1,透明玻璃仿真单裂隙模型上盘;2,仿真单裂隙;3,透明玻璃仿真单裂隙模型下盘;4,透明玻璃仿真单裂隙模型;5,模型固定框架;6,支架;7,玻璃裂隙模型的溶液输出端容器;8,玻璃裂隙模型的溶液输出端容器出水口;9,相机支架;10,高清数码相机;11,玻璃裂隙模型的溶液输入端容器;12,玻璃裂隙模型的溶液输入端容器进水口;13,硅胶管;14,灯管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于

本技术:
所附权利要求所限定的范围。

1.制作透明玻璃仿真单裂隙模型。

2.按示意图2对试验工具和器材进行组装,并对容器接口进行密封。

3.根据环境光线调节灯管亮度。

4.设置高清数码相机拍摄参数。

5.从硅胶管采用恒定压力或者恒定流量方式输入微生物与营养液的混合溶液。

6.对试验过程进行全程拍摄。

7.待裂隙面被微生物矿化作用产生的钙化物质完全填充后停止试验,拆下透明玻璃仿真单裂隙模型。

8.把透明玻璃仿真单裂隙模型用稀盐酸进行清洗,把裂隙间的钙化物质溶解掉,把裂隙上的残渣清理干净。

9.根据高清数码相机记录数据,进行微生物矿化作用过程机理的分析。



技术特征:

技术总结
本发明公布了一种微生物加固裂隙岩体机理试验方法,属于裂隙岩体加固机理和岩石力学实验室设备领域。包括以下步骤:制作透明玻璃仿真单裂隙模型;对合玻璃裂隙模型上盘与下盘(完全吻合),采用固定边框进行固定;定制玻璃裂隙模型的溶液输入端容器和溶液输出端容器,进行安装,并进行接口密封;组装试验器材,输入微生物与营养液的混合溶液进行试验;调节灯管光线亮度设置照相机参数进行微生物产生矿化作用全过程的拍摄。该发明能对微生物矿化作用产生钙化物质及其迁移的全过程进行观察记录。用于研究微生物矿化作用加固裂隙岩体机理研究,并可进行相关影响因素的敏感性分析。试验方法简便快捷,成本低廉。

技术研发人员:陈鸿杰;谈叶飞;肖海斌;卢吉;迟福东;曹学兴
受保护的技术使用者:华能澜沧江水电股份有限公司;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;华能集团技术创新中心
技术研发日:2017.08.29
技术公布日:2018.01.26
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