微生物诱导碳酸钙沉淀技术对花岗岩残积土渗透性的影响规律研究

摘要

用花岗岩残积土填筑的路基具有水稳性差、渗透系数大、易受降雨冲刷等特点。为探讨微生物诱导碳酸钙沉淀（microbial induced calcite precipitation,MICP）技术对花岗岩残积土渗透系数的影响规律及作用机理，测定MICP固化前后重塑花岗岩残积土试样的渗透系数，并对固化前后的试样进行碳酸钙质量分数测定、核磁共振扫描、电镜扫描以及X射线衍射分析。结果表明：1) MICP技术能使花岗岩残积土试样的渗透系数降低两个数量级，且在试验范围内，将各因素按照对渗透系数的影响程度从大到小排列，依次为：胶结液浓度、固化次数、灌注液量。同时，最佳固化条件为灌注液量40 mL、胶结液浓度1.0 mol/L、固化16次。2）固化产生的沉淀填充在花岗岩残积土孔隙中，致使孔隙间的连通性变差，孔隙率下降。总体上，越靠近注入端碳酸钙的质量分数越大，固化效果越好。3）簇状的方解石碳酸钙有效胶结了原本松散的土颗粒，堵塞了土颗粒孔隙间的渗流通道，降低了试样的渗透系数。

关键词

花岗岩残积土 / 渗透系数 / 微生物诱导碳酸钙沉淀技术 / 核磁共振 / 扫描电镜 / X射线衍射

基金资助

国家自然科学基金项目（51878071、52178416）; 湖南省教育厅重点项目（20A020）; 湖南省自然科学基金项目（2022JJ30615）