【摘 要】
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在漫长的地质演化及工程开挖扰动作用下,岩体内部存在大量的节理、裂隙。由于裂隙岩体存在而引发的山体滑坡等灾害严重威胁人民生命安全,因此加固裂隙岩体有着重要意义。基于水泥浆材难以控制、化学材料不环保、超细水泥成本高的特点,本文尝试引入微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)加固土体的方法来进行岩石裂隙修复。本文首先对巴氏芽孢杆菌进行室内培养,随后围绕影响MICP加固岩石裂隙效果的介质因素与结构面因素进行试验,
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在漫长的地质演化及工程开挖扰动作用下,岩体内部存在大量的节理、裂隙。由于裂隙岩体存在而引发的山体滑坡等灾害严重威胁人民生命安全,因此加固裂隙岩体有着重要意义。基于水泥浆材难以控制、化学材料不环保、超细水泥成本高的特点,本文尝试引入微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）加固土体的方法来进行岩石裂隙修复。本文首先对巴氏芽孢杆菌进行室内培养,随后围绕影响MICP加固岩石裂隙效果的介质因素与结构面因素进行试验,最后利用ANSYS软件对岩质边坡加固进行数值模拟,得到的主要研究成果为:（1）实验室培养巴氏芽孢杆菌时,菌液需选择20h左右的菌液,胶结液需采用氯化钙作为钙源,利用MICP加固岩石试件必须进行10轮以上注浆。（2）填充介质使试件抗拉强度大幅提高。同种岩石的情况下,加固效果与填充介质密实度、粒径大小正相关。本实验中CaCO3生成量与砂土密度呈正相关,不同填充介质时,CaCO3生成量从大到小为粉土、粗粒土、砂土。在空间分布上CaCO3的生成量随着离注浆口的距离增加而减少。不同介质情况形成的胶凝矿物形态不同。（3）试件抗拉强度与粗糙度呈正相关。CaCO3生成量随粗糙度系数增大而增加。在空间分布上表现出试件CaCO3生成量随着注浆口距离增加而减小。结构面因素对微生物诱导生成出的胶凝矿物形态几乎没有影响。（4）介质因素影响MICP加固试件效果原因在于“接触点”的生成、起胶结作用与填塞作用的CaCO3数量以及介质颗粒间孔隙不同。影响CaCO3生成量的主要因素是介质颗粒孔隙尺寸以及游离菌与附着菌的转化。本次试验中影响CaCO3晶体形态主要因素是介质pH差异。（5）利用MICP技术加固后,岩质边坡稳定性有了极大的提升。岩质边坡的安全系数与粘聚力、内摩擦角呈线性关系,且粘聚力的影响比内摩擦角要显著。弹性模量对结构的安全系数影响不大。
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