[发明专利]微生物灌浆技术固结残积土的室内试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种微生物灌浆技术固结残积土的室内试验装置，其特征在于：包括铁架台和夹持固定在铁架台上的不锈钢对开模具，所述不锈钢对开模具内填有残积土颗粒，所述不锈钢对开模具内且位于残积土颗粒上、下方依次设有粗砂垫层和纱布垫层，所述不锈钢对开模具端口分别塞设上单孔橡胶塞和下单孔橡胶塞，所述下单孔橡胶塞上穿入下引流管，所述下引流管上设有止水夹，所述上单孔橡胶塞依次连接导流管和储液装置，所述导流管中段连接有蠕动泵。

2.根据权利要求1所述的微生物灌浆技术固结残积土的室内试验装置，其特征在于：所述不锈钢对开模具内壁贴有防水薄膜，所述残积土颗粒位于防水薄膜内。

3.根据权利要求1所述的微生物灌浆技术固结残积土的室内试验装置，其特征在于：所述不锈钢对开模具包括两个半圆环形柱体和设在半圆环形柱体侧边的翼板，所述翼板上设有穿孔以利于穿设螺栓固定，所述半圆环形柱体的一侧接合面上设有凹槽，另外一侧接合面上设有凸筋。

4.一种微生物灌浆技术固结残积土的室内试验方法，其特征在于：

微生物灌浆技术固结残积土的室内试验装置包括铁架台和夹持固定在铁架台上的不锈钢对开模具，所述不锈钢对开模具内填有残积土颗粒，所述不锈钢对开模具内且位于残积土颗粒上、下方依次设有粗砂垫层和纱布垫层，所述不锈钢对开模具端口分别塞设上单孔橡胶塞和下单孔橡胶塞，所述下单孔橡胶塞上穿入下引流管，所述下引流管上设有止水夹，所述上单孔橡胶塞依次连接导流管和储液装置，所述导流管中段连接有蠕动泵；试验时：

（1）使用菌种为巴氏芽孢杆菌，在34°、150rpm条件下培养24h，即可得到待用的灌浆菌液；菌液OD600为1.63~1.68，脲酶活性2.2mM/min~5.6mM/min；

（2）使用的胶结液为尿素和氯化钙的混合液，且尿素和氯化钙的摩尔浓度比为1.1:1；

（3）灌浆前在菌液中添加一定量氯化钙，并混合均匀，每30ml菌液添加0.1g氯化钙；

（4）将待胶结的残积土颗粒装入不锈钢对开模具内，两端分别铺设一层0.5cm厚的纱布和0.5cm厚的粗砂，用单孔橡胶塞密封，同时紧贴模具内侧设置一层防水薄膜；

（5）使用蠕动泵将盛装在储液装置内的菌液从不锈钢对开模具的上部灌入，灌入菌液时，关闭底部引流管上的止水阀，使菌液保存于残积土颗粒内部；灌浆速度为1.0ml/min~3.0ml/min，灌入菌液的体积略大于模具内残积土孔隙体积；

（5）菌液灌入完成2h后打开底部引流管上的止水阀，再用蠕动泵以低于菌液灌入的速度灌入胶结液，胶结液灌入速度宜为0.5ml/min~1.5ml/min，通过设在引流管下方的渗滤液收集装置收集排出的液体；

（6）胶结液灌入完成后，关闭底部的止水阀，同时在模具上部同样安装一个止水阀；

（7）上述步骤为一个灌浆批次，两个灌浆批次的时间间隔为24h，经过约11次的重复灌浆，即可将松散的残积土颗粒胶结成为整体。