一种基于脲酶加固的检测方法与流程

本发明属于路基处理，提供一种基于脲酶加固的检测方法。

背景技术：

1、在公路路基建设过程中，由于天然状态下的路基填料结构松散，并且某些地段还有软土地基，导致不均匀沉降和沉降失稳等病害问题，不但影响行车安全、降低道路的使用寿命，而且每年在路面养护上会耗费大量人力和资金。

2、目前，对于软弱土路基的加固多采用水泥，但是水泥在生产过程中需要较高的能量且会造成巨大的污染。micp(巴氏芽孢杆菌诱导碳酸钙沉淀)技术、eicp(大豆脲酶诱导碳酸钙沉淀)技术作为一种有效、经济、绿色的加固方式逐渐受到大家的青睐，但如何确定该技术对路基加固范围，是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供易于检测路基加固范围和检测的一种基于脲酶加固的检测方法。

2、为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

3、本发明提供一种基于脲酶加固的检测方法，其特征在于：包括如下步骤，

4、第一步，制备脲酶加固检测装置，通过脲酶加固检测装置测得未加固时原状碱性土壤的 ph值为a，可知土壤中氢氧根离子浓度为c(oh-)＝10a-14，后将脲酶加固检测装置驶离；

5、第二步，将第一步中所述未加固时原状土区域采用micp技术或eicp技术对路基完成加固处理，此时加固中的路基中，

6、尿素在脲酶的作用下反应生成铵根离子与碳酸根离子，其化学反应方程式为

7、

8、随后，生成的碳酸铵与添加的钙源(氯化钙)发生反应，其化学反应方程式为

9、(nh4)2co3+cacl2→caco3↓+2nh4cl；

10、氨水在t℃时的电离平衡常数为kb，可得氯化铵水解平衡常数(kw为水的离子积常数，25℃时kw＝10-14)，进一步可知氯化铵水解后土壤中h+离子浓度为：

11、

12、加固中的路基通过上述反应后形成加固后路基，

13、第三步，将第一步中所述脲酶加固检测装置行驶至第二步所述加固后路基中检测土壤ph 为ph加固后，此时ph加固后应为

14、以此公式便可计算出加固后路基中检测点的铵根离子浓度：

15、

16、第四步，根据上述第三步中计算出的铵根离子浓度判定加固效果，判定方法为铵根离子浓度越大，能够产生的碳酸钙晶体越多，加固效果越好；铵根离子浓度越低，能够用于生成碳酸钙的碳酸根离子越少，趋于未加固的区域，由此判定已加固位置。

17、以确保检测的准确性并不破坏加固后的土壤结构，进一步的，上述方案中：在加固后路基中检测ph应该在加固后路基表面硬化结块前进行检测。

18、为提高检测精度，进一步的，上述方案中：在加固后路基中检测ph的测定应根据加固深度，在加固深度的顶点、中点、底点进行三次测量，分别计算出被检测点的铵根离子浓度。

19、为便于检测，进一步的，上述方案中：所述脲酶加固检测装置又包括可移动小车，位于可移动小车上的液压源和液压缸a，该液压缸a通过管道与液压源连通，所述液压缸a的活塞杆a的端部固定有ph检测机构，该ph检测机构又包括防护壳，位于防护壳顶端的液压缸b，该液压缸b通过管道与液压源连通，所述液压缸b的活塞杆b的端部固定有驱动电机，该驱动电机位于防护壳的内腔中，在驱动电机的动力输出轴上固定有钻杆；

20、在液压缸b的缸体的外壁和/或防护壳的外壁上固定有检测管，该检测管的顶端固定有液压缸c，该液压缸c的活塞杆c的端部固定有土壤ph计，该土壤ph计位于检测管的内腔中。

21、为保护检测管内的土壤ph计不在钻孔时被意外损坏，进一步的，上述方案中：所述检测管的下端口高于防护壳的下端口。

22、本发明的有益效果是：

23、1、克服了采用micp技术、eicp技术进行路基处理时，加固范围的不易确定，为使用micp技术、eicp技术确定加固范围提供了一个简单、可靠、方便的确定方法。

24、2、通过设置的钻杆，对于已加固的路基区域可以将土壤、脲酶液以及胶凝液充分拌合，加强路基处理的效果；对于未加固区域，将土体搅拌，更方便检测杆的下放。

25、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种基于脲酶加固的检测方法，其特征在于：包括如下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种基于脲酶加固的检测方法，其特征在于：在加固后路基中检测ph应该在加固后路基表面硬化结块前进行检测。

3.根据权利要求1所述的一种基于脲酶加固的检测方法，其特征在于：在加固后路基中检测ph的测定应根据加固深度，在加固深度的顶点、中点、底点进行三次测量，分别计算出被检测点的铵根离子浓度。

4.根据权利要求1所述的一种基于脲酶加固的检测方法，其特征在于：所述脲酶加固检测装置又包括可移动小车(1)，位于可移动小车(1)上的液压源(2)和液压缸a(3)，该液压缸a(3)通过管道与液压源(2)连通，所述液压缸a(3)的活塞杆a(4)的端部固定有ph检测机构(5)，该ph检测机构(5)又包括防护壳(9)，位于防护壳(9)顶端的液压缸b(6)，该液压缸b(6)通过管道与液压源(2)连通，所述液压缸b(6)的活塞杆b(7)的端部固定有驱动电机(8)，该驱动电机(8)位于防护壳(9)的内腔中，在驱动电机(8)的动力输出轴上固定有钻杆(10)；

5.根据权利要求4所述的一种基于脲酶加固的检测方法，其特征在于：所述检测管(11)的下端口高于防护壳(9)的下端口。

技术总结
本发明属于路基处理技术领域，具体涉及一种基于脲酶加固的检测方法，第一步，制备脲酶加固检测装置并测得未加固碱性土壤中的pH值，第二步，将第一步中所述未加固时原状土区域采用MICP技术或EICP技术对路基完成加固处理形成加固后路基，第三步，将第一步中所述脲酶加固检测装置行驶至第二步所述加固后路基中检测土壤PH值：pH<subgt;加固后</subgt;，通过公式计算出铵根离子浓度，第四步，根据上述第三步中计算出的铵根离子浓度判定加固效果，判定方法为铵根离子浓度越大，能够产生的碳酸钙晶体越多，加固效果越好；铵根离子浓度越低，能够用于生成碳酸钙的碳酸根离子越少，趋于未加固的区域，由此判定已加固位置。本发明所述方法易于检测经MICP技术或EICP技术加固路基后的加固范围并检测快速。

技术研发人员：王灏喆,武钢义
受保护的技术使用者：中交路桥建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12