铁基灌浆对粉土特性影响试验研究.pdf

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1、第3O卷第3期建筑科学VoI．30．No．32014年3月BUILDINGSCIENCEMar．2O14【文章编号]1002-8528(2014)03—0044—04铁基灌浆对粉土特性影响试验研究许朝阳，马耀仁，吕惠，周锋(1．扬州大学建筑科学与X-程学院，江苏扬州225009；2．同济大学地下建筑工程系，上海200092)[摘要]自然界广泛存在铁细菌，从土壤中筛选分离出的目标铁基菌株可将二价铁氧化成羟基络合物，最终形成具有很大的反应活性和吸附性的生物黏泥。本文利用目标铁基菌株及其代谢产物对粉土进行灌浆，比较素土和铁基灌浆土渗透系数和无侧限抗压强度的变化，

2、并从微观结构上探讨铁基灌浆改性粉土特性的机理。结果显示：利用生物作用析出的矿物晶体和代谢产物可充填颗粒间的晶格构造、胶结土体颗粒，改善粉土的工程特性。[关键词]粉土；铁基细菌；渗透系数；无侧限抗压；微观结构[中图分类号]TU443[文献标识码]ALaboratoryTestsontheImprovementofCharacteristiesofSiltUsingIronBacteriaXuZhaoyang，MaYaoren，LaHui，ZhouFeng(1．CollegeofCivilScienceandEngineering，YangzhouUniver

3、sity，Yangzhou225009，China；2．DepartmentofGeotechnicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China)Abstract：Ironbacteriaexistwidespreadlyinnature，whichcanbescreenedfromthesoiltooxidizeferrousironintohydroxylcomplexandproducegelatinousslimewithhighreactivityandadsorbability．Inth

4、ispaper，theextractionofironbacterialproductsisusedtogroutingofsilt．Thepermeabilityandunconfinedcompressivestrengthofsiltbeforeandaftergroutingarecompared．Andthemodificationmechanismofsiltbybio—groutingisinvestigatedfromtheperspectiveofmesoscopic．Theresultshowsthatmetabolicproducts

5、andmineralprecipitationofbiologicalfunctioncanfillinthemineralofthelatticestructureandgluethesoilgranuleandimprovetheengineeringcharacteristicsofsilt．Keywords：silt；ironbacteria；permeabilitycoeficiency；unconfinedcompressivestrength；microstructure(2009)利用巴氏芽孢杆菌和粘胶菌对粉土进行改0引言性，研究结果表明，

6、微生物与周围环境介质间相互作目前，微生物改性土体性能的研究已得到了广用可以改善土体的力学性质。ChuJ等¨(2009)泛关注。利用微生物技术改性岩土，可以使土利用污水处理厂的污泥里提取出的铁细菌，将Fe“体的力学性质满足工程的需要，微生物改性的方式离子氧等化为Fe，并形成氢氧化铁沉淀，形成的主要有2类：一类是利用微生物新陈代谢产物——沉淀具有较强的吸附性，可将分散的砂粒胶结在一多糖胶体或酶化作用快速析出的矿物晶体，充填在起，提高颗粒问相互联系。荣辉等(2012)利用微矿物的晶格构造中，封堵土颗粒间的孔隙；另一类是生物水泥胶结松散颗粒的方法，成功制备出力学性

7、形成具有很大的反应活性和吸附性的代谢产物，促能优异的微生物水泥砂柱。进土体颗粒间的胶结作用。DeJong等⋯(2006)利长江中下游地区广泛存在着粉土层，该类粉土用碳酸盐矿化菌对松散的砂土进行处理，通过固结具有渗透性大、抗压强度低、在荷载作用下易发生液不排水三轴剪切试验发现微生物诱导碳酸盐沉积可化现象等特点。通常液化粉土的处理方法是振冲以显著提高砂土的抗剪强度。许朝阳等¨法、排渗法、化学注浆等，这些方法一般都需消耗较多的能源或产生一定的污染。利用微生物改性技【收稿日期]20134)9—16术，对粉土进行处理的探索和研究具有积极的意义。[基金项目]国家自然科

8、学基金资助项目(51278446)[作者简介]许朝阳(197l一)