一种堆积体边坡微生物加固方法与流程

本发明是一种堆积体边坡微生物矿化作用加固的方法，属于边坡或堆积体边坡加固领域。

背景技术：

堆积体边坡在水电工程建设枢纽区及库区较为常见。堆积体边坡一般方量大，稳定性差，工程施工期其稳定性对枢纽建筑物安全影响极大，水库蓄水后若产生滑坡，会产生很大的浪涌，对水工建筑物安全有很大的隐患。而处于泄洪雾化区的堆积体边坡亦对工程安全运行存在安全隐患。堆积体边坡安全性对于工程整体而言意义重大，按照传统治理方法，堆积体边坡主要采取抗滑桩进行支护，同时辅以混凝土贴坡、预应力锚索、排水等措施，但抗滑桩一般要求深入基岩的深度较大，当边坡下滑力较大时，抗滑桩断面更大，入岩深度更深，施工难度极大，施工期安全风险较大，施工工期保证率较低，且加固效果有待检验。

利用微生物矿化作用对松散堆积物进行加固处理，是一种创新的加固技术。该技术的主要原理是，通过向堆积物质中注入适量的微生物与营养液的混合溶液，利用某些微生物对尿素的催化作用水解生成碳酸根离子，并与钙离子结合生产矿物质沉积，逐渐固化并粘接岩体裂隙，从而达到粘接并增加堆积物质强度和整体性的目的。

技术实现要素：

本发明针对堆积体边坡加固问题，采用创新性的微生物加固方法，建立一套新的微生物矿化作用加固堆积体边坡的方法流程。

本发明采用如下技术方案：

1.制作微生物混合溶液灌入管。

2.培育繁殖适宜于堆积体边坡堆积物质的微生物(巴氏芽孢杆菌)，并配置营养液。

3.选定堆积体边坡中局部稳定性差的位置和关键加固部位，并在其低高程部位埋设排水管，把微生物混合溶液灌注管按一定的排间距插入堆积体边坡上。

4.往微生物混合溶液灌注管口注入微生物及营养液混合溶液，待管中液面不再下降时停止灌入。

5.待微生物混合溶液灌注管中溶液干涸，灌入混凝土砂浆封闭管道。

本发明具有如下优点：

1.采用管身布满小孔的微生物混合溶液灌注管，使得微生物及营养液混合溶液能均匀的在堆积体边坡上进行扩散，并且减小堆积体边坡上堆积物质对灌注孔的干扰。

2.在灌注管周边低高程部位设置排水管，避免因溶液水的作用使得堆积体边坡稳定性变差。

3.灌注管周边微生物矿化作用使得一定范围内的松散堆积物质粘接在一起，增强了堆积体边坡的强度和和边坡物质的完整性，并提高堆积体边坡的稳定性。

4.成规模的布置灌注管，能起到抗滑桩及锚拉板组合的加固作用，增强边坡的整体稳定性。

5.加固方法简便快捷，材料成本低廉。

附图说明：

图1为微生物混合溶液灌入管立面图。

图2为堆积体边坡加固前示意图。

图3为堆积体边坡微生物加固方法示意图。

图3中：1，堆积体边坡物质；2，排水管；3，微生物混合溶液灌入管；4，微生物与营养液混合溶液；5，微生物矿化作用产物在堆积物质空隙中的填充。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于

本技术：
所附权利要求所限定的范围。

1.根据堆积体边坡的地质地形条件，初步选定边坡稳定性较差部位及需要进行加固的部位。

2.根据堆积体边坡物质特性，选择适宜于附着其表面微生物的物种，进行大规模培育繁殖，并配置与其适应的营养液。

3.根据图1制作管身布满小孔的薄铁管，作为微生物及营养液混合溶液灌注的注入管。

4.由步骤1确定的重点加固部位，合理设计灌注孔的位置和排间距，逐一将灌注管插入堆积体边坡内部，并在灌注管周边底高程部位设置一系列排水管。

5.往灌注管中注入微生物与营养液的混合溶液，直至灌注管中液面不再下降方停止灌注溶液。

6.抽样检验微生物矿化作用产物对堆积体边坡空隙的填充情况，如填充情况不理想，在其周边布置新孔重新进行灌注。

7.待灌注管中溶液干涸，注入混凝土砂浆，封闭灌注管。

8.抽样检验全部合格，堆积体边坡加固结束。

技术特征：

技术总结
本发明公开了利用微生物矿化作用加固堆积体边的方法，能利用微生物的矿化作用产物实现堆积体边坡堆积物质空隙的填充。能增强堆积体边坡堆积物质的强度和完整性，增强堆积体边坡的局部稳定性和整体稳定性。

技术研发人员：陈鸿杰;谈叶飞;肖海斌;卢吉;迟福东;余记远
受保护的技术使用者：华能澜沧江水电股份有限公司;水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院;华能集团技术创新中心
技术研发日：2017.08.29
技术公布日：2018.02.09