电渗生物法灌浆改善粉土中碳酸盐沉积分布的试验研究

为改善生物灌浆诱导碳酸盐在粉土中沉积扩散范围不足和沉积的不均匀性,采用电渗生物灌浆方法(EBM)在粉土中进行灌浆试验。首先研究了不同电压梯度下,脲酶活性的变化规律,在此基础上研究电场下微生物诱导碳酸钙在土中的沉积规律,并与重力灌浆和0.3 MPa低压灌浆方式的沉积效果进行比较。试验结果表明:脲酶活性随电压梯度的增大而降低;电压梯度影响碳酸盐的沉积和分布,当电压梯度在1.0 V/cm附近时,测得的碳酸钙含量沿场强方向变化范围为5.8%~9.6%,碳酸钙的沉积量较多,分布较均匀,而电压梯度为0.5,1.5 V/cm时碳酸钙沉积相对减少,故EBM灌浆的电压梯度宜取1.0 V/cm左右,过低,电渗驱动作用不明显,超过1.5 V/cm,生物活性受到抑制,碳酸钙沉积量反而降低;同土质条件下,重力灌浆的碳酸钙分布范围为0.8%~10.6%,0.3 MPa低压注浆为3.9%~10.2%,故电渗条件有利于生物质在土体孔隙中扩散,使碳酸钙分布更均匀,是一种值得关注的生物灌浆方法。