2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀(MICP)是一種在自然界中廣泛存在的生物礦化過程,它具有機(jī)理簡單,快速高效,環(huán)境耐受性好等優(yōu)點(diǎn)。但在實(shí)際研究中發(fā)現(xiàn),利用該種技術(shù)進(jìn)行灌漿時(shí),碳酸鈣沉淀分布不均勻,漿液擴(kuò)散范圍有限等問題,使得對(duì)土體的處理效果受到影響。本文在國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎(chǔ)上,采用不同的灌漿方式對(duì)粉土進(jìn)行填充改性,研究大范圍生物灌漿的處理效果。
  本文基于微生物誘導(dǎo)碳酸鹽沉積(Microbial Induced Carbonate Pre

2、cipitation,MICP)的原理,以芽孢巴爹球菌為目標(biāo)菌株,采用不同的灌漿方式使微生物誘導(dǎo)沉積物對(duì)粉土進(jìn)行填充處理。首先,研究了目標(biāo)菌株芽孢八疊球菌的生理生化特性及在壓力環(huán)境下微生物誘導(dǎo)物產(chǎn)量和形態(tài)的變化;之后在粉土土柱中采用攪拌法和表面壓力注漿法兩種灌漿方式進(jìn)行微生物誘導(dǎo)沉積物填充粉土試驗(yàn),通過灌漿后土柱中沉積物分布范圍的觀測、滲出液的生物活性檢測、直剪實(shí)驗(yàn)以及微觀觀測分析,比較不同灌漿方式下微生物誘導(dǎo)產(chǎn)物對(duì)粉土土柱的填充效果;

3、最后通過大尺寸模型箱模擬實(shí)際工程條件,進(jìn)行灌漿試驗(yàn),對(duì)大體量使用微生物處理粉土的填充效果進(jìn)行了研究,本文得到以下幾點(diǎn)結(jié)論:
  (1)在20~40℃,pH=6.0~8.0范圍內(nèi),菌株脲酶可以維持較高的活性,在壓力為0~0.2MPa范圍內(nèi)時(shí),微生物誘導(dǎo)生成的碳酸鈣沉淀呈不同形態(tài),SEM電鏡掃描圖片顯示,當(dāng)在常壓狀態(tài)時(shí),微生物誘導(dǎo)生成的碳酸鈣沉淀易凝結(jié)成片狀,而隨著壓力的增加,碳酸鈣沉淀逐漸成為了規(guī)則的球形,并且轉(zhuǎn)化為球形的顆粒數(shù)量也

4、在不斷增加。
  (2)當(dāng)分別采用攪拌法和表面壓力注漿法對(duì)粉土土柱進(jìn)行處理后,對(duì)滲出液進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)隨著處理次數(shù)的增加,不論何種灌漿方式,微生物生物量和酶活性流失率都逐漸增大,當(dāng)處理1次后,表面壓力注漿法的生物量和酶活性流失率分別比攪拌法低1.8%和3.3%。但當(dāng)處理10次后,表面壓力注漿法的生物量和酶活性流失率分別比攪拌法高24.3%和9%。
  (3)對(duì)于采用不同灌漿方式處理后土體中微生物沉積物含量進(jìn)行分析表明,攪拌法的微

5、生物沉積物均勻性優(yōu)于表面壓力注漿法,且土柱中所能存留沉積物含量更多,大約比壓力注漿法高出17%左右。
  (4)對(duì)不同灌漿方式處理過后粉土土柱的中間部分進(jìn)行取樣,之后利用金相顯微鏡對(duì)取樣粉土放大200倍進(jìn)行微觀觀察分析,并利用MATLAB對(duì)所拍圖片進(jìn)行處理,分析孔隙率的變化??紫堵史治霰砻?,壓力注漿法和攪拌法處理過后粉土孔隙率分別從初始的44%降至26.7%和15.6%,兩種灌漿方式分別作用后孔隙率相差11.1%。
  (5

6、)對(duì)不同灌漿方式處理過后的粉土進(jìn)行直剪實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著處理次數(shù)的增加,粉土的內(nèi)摩擦角和黏聚力都有不同程度的增大,當(dāng)經(jīng)過30次處理以后,表面壓力注漿法的黏聚力比攪拌法高出17.2%,但內(nèi)摩擦角則差別不大。
  (6)在大尺寸模型箱中模擬實(shí)際工程條件,采用MICP灌漿技術(shù)(微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀灌漿技術(shù))進(jìn)行灌漿,對(duì)灌漿后土體進(jìn)行開挖發(fā)現(xiàn)模型箱中會(huì)形成大小不一的片狀或球狀結(jié)石體,直徑分布范圍約為5cm~20cm,這說明MICP灌漿技術(shù)是可

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