一种基于MICP技术加固砂土的试验装置

一种基于micp技术加固砂土的试验装置
技术领域
1.本实用新型属于micp加固土体试验工具技术领域，特别涉及一种基于micp技术加固砂 土的试验装置。


背景技术：

2.随着世界文明不断进步，人口不断增长，对于土地建设的要求越来越高。常见的土壤改 良方法，通常通过化学注浆等方式来加固土壤，容易对环境造成一定的破坏，不符合现阶段 的可持续发展原则。自然界中存在某些特定的微生物，如巴氏芽孢杆菌、黄色粘球菌以及某 些反硝化类微生物，利用周围的尿素等有机物以及钙离子源，在微生物自身新陈代谢或酶化 作用的过程中诱导生成碳酸钙，这一过程称之为微生物诱导碳酸钙沉淀(microbial inducedcarbonate precipitation)，即micp。研究表明通过micp加固砂土能够有效的对砂土进行 工程改性，使得微生物诱导碳酸钙沉淀技术越来越受到大家关注，并且开辟了土壤固化研究 的新方向。
3.micp加固土体的试验研究日益增多，特别是micp加固砂土的室内试验，具有重要的工 程意义，通过在土壤中注入菌液和胶结液对土壤进行加固，而micp加固砂土的拌和加固试验 方法使得经过加固后的土体与模具内壁之间的摩擦力较大，并且由于micp过程产生的碳酸钙 而进一步增大，使用人工破开模具而获得土样的过程中若操作不当容易发生土样破坏，其抗 剪强度将大打折扣，不利于micp试验结论的得出。micp处理过程中需要保证试验的密封性， 有时需要使用大量速干胶，若装置没有密封完全，容易发生菌液和胶结液渗漏的情况，使得 试验结果不够准确，并且处理液的收集和回收也不够方便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于micp技术加固砂土的试验装置，以解决上述背景技 术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.本实用新型公开了一种基于micp技术加固砂土的试验装置，包括半圆柱形模具和双层支 撑底座。所述半圆柱形模具为两个组成一对，每个半圆柱形模具包括半圆柱形管、侧向固定 板、底部固定板，所述半圆柱形管左右两侧设有侧向固定板，所述侧向固定板上下侧设有侧 向螺钉孔，所述半圆柱形模具下侧设有底部固定板，所述底部固定板左右两侧设有底部螺钉 孔，所述半圆柱形管的截面处设有条形硅胶垫片，所述双层支撑底座包括上底座和下底座， 上底座包括上底座螺钉孔、多孔过滤区、方形硅胶垫片，上底座与下底座之间设有柱形支撑。
7.进一步的，所述半圆柱形管与两个侧向固定板相连，相连截面处设有形状相同且位置对 称的条形硅胶垫片，所述条形硅胶垫片与侧向固定板紧密相连，所述侧向固定板上下侧设有 位置对称的侧向螺钉孔，一对半圆柱形模具可以互相通过螺钉与螺母相接。
8.进一步的，所述底部固定板左右侧设有位置对称的底部螺钉孔，所述底部螺钉孔
的间距 与大小与上底座螺钉孔一一对应，半圆柱形模具能够通过螺钉和螺母与双层支撑底座相接。
9.进一步的，所述多孔过滤区的孔径不大于2毫米，数量若干，多孔过滤区外围圆直径大于半圆柱形管内侧直径。
10.进一步的，所述方形硅胶垫片的边长大于半圆柱管内侧直径，厚度不小于2毫米。
11.进一步的，所述柱形支撑个数不少于六个，所述上底座通过柱形支撑与下底座相连，所 述柱形支撑对称分布在双层支撑底座上，高度不低于10厘米。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、本实用新型装置有方便拆卸的半圆柱形模具，可以有效地制作土样，经过micp处理 后，可以在不破坏原有模具的基础上通过拆卸模具获得完整土样，从而获得准确的实验数据。 通过硅胶垫片来防止试验过程中装置发生菌液和胶结液渗漏，节省用于防止渗漏所用的材料 和装置费用。
14.2、本实用新型装置有双层支撑底座，上底座可以有效的固定土样，使土样在micp反应 过程中保持竖直与稳定，在下底座上方留有很大的空间放置可以放置烧杯等收集处理液的装 置，便于通过多孔过滤区进行处理液的渗漏与收集。
附图说明
15.图1为本实用新型中半圆柱形模具的结构示意图；
16.图2为本实用新型中双层支撑底座的结构示意图；
17.图3为本实用新型中半圆柱形模具的结构俯视图；
18.图4为本实用新型中双层支撑底座的结构俯视图；
19.图5为本实用新型中双层支撑底座的结构正视图；
20.图中：1
‑
半圆柱形模具；2
‑
双层支撑底座；11
‑
半圆柱形管；12
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侧向固定板；13
‑
侧向螺 钉孔；14
‑
底部固定板；15
‑
底部螺钉孔；16
‑
条形硅胶垫片；21
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上底座；22
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下底座；23
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上 底座螺钉孔；24
‑
多孔过滤区；25
‑
方形硅胶垫片；26
‑
柱形支撑。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述。
22.如图1和图2所示，一种基于micp技术加固砂土的试验装置，包括半圆柱形模具1和双 层支撑底座2。所述半圆柱形模具1为两个组成一对，每个半圆柱形模具1包括半圆柱形管 11、侧向固定板12、底部固定板14，所述半圆柱形管11左右两侧设有侧向固定板12，所述 侧向固定板12上下侧设有侧向螺钉孔13，所述半圆柱形模具1下侧设有底部固定板14，所 述底部固定板14左右两侧设有底部螺钉孔15，所述半圆柱形管11的截面处设有条形硅胶垫 片16，所述双层支撑底座2包括上底座21和下底座22，上底座包括上底座螺钉孔23、多孔 过滤区24、方形硅胶垫片25，上底座21与下底座22之间设有柱形支撑26。
23.如图1所示，所述半圆柱形管11与两个侧向固定板12相连，相连截面处设有形状相同 且位置对称的条形硅胶垫片16，所述条形硅胶垫片16与侧向固定板12紧密相连，所述侧向 固定板12上下侧设有位置对称的侧向螺钉孔13，一对半圆柱形模具1可以互相通过螺钉
与 螺母相接。所述底部固定板14左右侧设有位置对称的底部螺钉孔15，所述底部螺钉孔15的 间距与大小与上底座螺钉孔23一一对应，半圆柱形模具1能够通过螺钉和螺母与双层支撑底 座2相接。
24.如图4所示，多孔过滤区24的孔径不大于2毫米，数量若干，多孔过滤区24外围圆直 径大于半圆柱形管11内侧直径。方形硅胶垫片25的边长大于半圆柱形管11内侧直径，厚度 不小于2毫米。
25.如图5所示，柱形支撑26个数不少于六个，所述上底座21通过柱形支撑26与下底座 22相连，所述柱形支撑26对称分布在双层支撑底座2上，高度不低于10厘米。
26.本实用新型的原理为：本实用新型的半圆柱形模具1，利用与两个半圆柱管11相连的侧 向固定板12互相之间用螺钉和螺母通过侧向螺钉孔13进行连接，使得两个半圆柱形模具1 相接成为一体，通过侧向固定板12之间的条形硅胶垫片16之间的相互挤压发生形变，从而 形成密闭空间，防止之后在土壤中加入菌液和胶结液时发生侧向的渗漏。将两个连接为整体 的半圆柱形模具1和双层支撑底座2用螺钉和螺母通过底部固定板14的底部螺钉孔15与双 层支撑底座2的上底座螺钉孔23连接起来，使得两个半圆柱形模具1与双层支撑底座2相接 成为一个整体，通过方形硅胶垫片25与两个半圆柱形模具1发生挤压而产生的形变从而形成 密闭空间，防止之后在土壤中加入菌液和胶结液时底部发生菌液和胶结液的渗漏，从两个半 圆柱形模具1的上方根据试验要求放入土体、菌液和胶结液，然后在双层支撑底座2上的方 形硅胶垫片25上方完成试验的菌液和胶结液的多轮注入过程直至完成土样的制作。试验完成 后，将两个半圆柱形模具1从方形硅胶垫片25的上方拆卸，连同半圆柱形模具1中的土样一 同安装到多孔过滤区24的上方，通过多孔过滤区24的渗漏效果收集上方半圆柱形模具1中 的处理液，处理液包含反应剩余的菌液以及胶结液等。处理液收集完成后将两个半圆柱形模 具1从双层支撑支座2上拆卸，再将两个半圆柱形模具1拆卸开得到完整的圆柱形土样。
27.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理 解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换 和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。