[发明专利]一种微生物循环注浆加固地基的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微生物循环注浆加固地基的方法，属于地基处理的技术领域。

背景技术

微生物注浆作为地基处理的新兴技术，具有施工扰动小、灌注压力低、扩散距离远、施工周期短和生态相容性好等优势，而且所用的灌浆材料与传统胶凝材料相比，也有低能耗、低污染和低排放等特点，作为一种可持续发展的土体加固新方法，具有广泛的应用前景，并日益引起岩土工程界的重视并开始在工程中应用；现有的微生物注浆技术一般采用微生物菌液与胶结溶液分步循环注浆方法，因为微生物菌液与胶结溶液在管周相遇后会很快形成碳酸钙结晶，胶结土体的同时显著降低土体的渗透性，导致浆液难以快速、均匀的向周围土体进一步扩散，形成注浆点周围土体强度近端强、远端弱，加固区的有效半径小、地基整体均匀性差，经济性较低，对于大规模的地基加固非常困难。

现有技术一的技术方案如下：

单管分步循环微生物注浆[谈叶飞，谢兴华，吴涛.一种用于边坡加固的微生物加固液及其使用方法.发明专利.授权公告号CN102604641A.20120725]，其实现方法为：在待加固的地基间隔一定距离插入注浆管，首先利用注浆管先将微生物菌液缓慢的注入地基，然后再将营养盐(尿素、钙离子溶液、养料和溶解氧气)缓慢的注入地基，以免破坏土壤原有结构，利用微生物诱导产生碳酸钙填充土体颗粒间的孔隙、胶结土体颗粒，从而达到增加土体强度的目的；

现有技术一的缺点如下：

采用单一的注浆管将微生物菌液与营养盐(尿素、钙离子溶液、养料和溶解氧气)依次缓慢的注入地基，这导致部分微生物菌液与氯化钙、尿素混合液在注浆管中就已经发生反应，造成了浆液的浪费，而且当氯化钙、尿素混合液从注浆管注入地基时，它将优先与注浆管周围的微生物菌液发生反应，产生的碳酸钙容易造成注浆管堵塞，造成后续浆液难以注入，注浆过程中浆液排开周围地下水造成孔压上升，注浆口与土体远端压差减小，注浆速度慢，加固体的有效半径小，注浆效率低，地基均匀性差。

现有技术二的技术方案如下：

单管抽注结合微生物注浆[VanPaassenLA.Bio-mediatedgroundimprovement:fromlaboratoryexperimenttopilotapplications[C]//Geo-Frontiers:AdvancesinGeotechnicalEngineering.Dallas:ASCE,2011:4099－4108.]，其实现方法为：成排布置灌注井和抽取井，其中抽取井对称设置于灌注井两侧，首先通过灌注井依次注入微生物菌液以及胶结胶结溶液，浆液沿渗流方向传输至抽取井附近，然后抽取地下水进行处理排出，利用微生物诱导产生碳酸钙将松散的砂土颗粒胶结以加固地基；

现有技术二的缺点如下：

采用同一灌注井依次注入微生物菌液以及胶结胶结溶液，产生的碳酸钙容易造成注浆管堵塞，管周紧邻土体渗透性显著下降，造成后续浆液难以注入，因而加固的有效半径小，地基均匀性差，抽出排放的地下水包含大量反应剩余物微生物菌液或胶结胶结溶液，没有循环利用存在材料浪费。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服当前微生物注浆技术存在浆液注入难、加固不均匀、加固有效半径小、浆液材料利用率低的问题与不足，从而发明了一种微生物循环注浆加固地基的方法，提出了一种微生物菌液与胶结溶液抽注结合、正反循环交替、流线正交的注浆新技术。