地基基礎(chǔ)工程中微生物封堵防滲作用的機(jī)理研究

地基基礎(chǔ)工程中的滲漏問題是當(dāng)前嚴(yán)重的質(zhì)量通病，對(duì)建筑的正常使用和結(jié)構(gòu)安全都造成了極大的危害。微生物技術(shù)在土木工程實(shí)踐中的應(yīng)用，為地基基礎(chǔ)工程的發(fā)展帶來了新機(jī)遇。微生物防滲堵漏技術(shù)主要通過向土層中注入營養(yǎng)物，刺激自然土層中的原始土著微生物的生長與代謝，誘導(dǎo)其形成穩(wěn)定物析出與沉淀，最終使巖土層裂隙或防水薄弱區(qū)域得到加固與封堵。相比傳統(tǒng)技術(shù)，微生物防滲堵漏技術(shù)有著顯著的優(yōu)勢(shì)，具有能夠巧妙地將滲漏源和路徑的探查與加固封堵合二為一，自動(dòng)探查與封堵，適用于多種復(fù)雜工程地質(zhì)條件，具有環(huán)境友好、技術(shù)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高等特點(diǎn)。它為巖土工程的防滲堵漏帶來了技術(shù)革命。 本項(xiàng)目開展三年來，分別以自然環(huán)境和實(shí)際工程中的砂土為研究對(duì)象，對(duì)微生物誘導(dǎo)的封堵防滲作用過程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室模擬，對(duì)封堵過程中砂土的微觀結(jié)構(gòu)、微觀力學(xué)、化學(xué)元素性質(zhì)、礦物類型、營養(yǎng)液在砂土中的傳輸機(jī)制、土中微生物群落和生物化學(xué)過程進(jìn)行了研究，深入了解微生物生長代謝作用所引起的土微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性質(zhì)的改變，揭示了微生物生長代謝與土滲透性質(zhì)變化的關(guān)系。并在此基礎(chǔ)上，針對(duì)基于碳酸鈣沉積原理的封堵防滲，開展了進(jìn)一步研究，深入挖掘了誘導(dǎo)碳酸鈣生成的微生物，對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行了研究，對(duì)此類微生物在防止砂土地基滲漏、防止混凝土裂縫滲漏、預(yù)防海水入侵、地基土中重金屬的沉積固化、砂土粘結(jié)形成新的土工材料等方面的應(yīng)用進(jìn)行了研究。并嘗試將此類技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程中，如地下室防滲處理、混凝土裂縫修復(fù)等。通過這些研究，為探索微生物改性技術(shù)在地基加固等土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 在項(xiàng)目的資助下，取得的成果包括：發(fā)表及接收SCI論文3篇，EI論文4篇，核心期刊論文2篇，會(huì)議論文2篇；申請(qǐng)專利2項(xiàng)目，其中1項(xiàng)已授權(quán)。培養(yǎng)博士后1名，博士研究生1名，碩士研究生3名，本科生5名。 2100433B

微生物技術(shù)在土木工程實(shí)踐中的應(yīng)用，為地基基礎(chǔ)工程的發(fā)展帶來了新機(jī)遇。微生物封堵防滲技術(shù)通過向地基巖土中注入營養(yǎng)液，自動(dòng)探測(cè)滲漏位置，并對(duì)滲漏處進(jìn)行封堵。該過程中巖土中原始土著微生物在營養(yǎng)液刺激下生長代謝的變化是引起封堵防滲的主要因素。本項(xiàng)目擬分別以自然環(huán)境和實(shí)際工程中的碳酸鹽質(zhì)和硅酸鹽質(zhì)砂土為研究對(duì)象，確立在實(shí)驗(yàn)室條件下微生物封堵防滲的最適條件，通過對(duì)封堵過程中不同時(shí)間點(diǎn)所取土樣的微觀結(jié)構(gòu)、微觀力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)、營養(yǎng)液在巖土中的傳輸機(jī)制、巖土中微生物群落和生物化學(xué)過程進(jìn)行研究，深入了解微生物生長代謝作用所引起的巖土微觀結(jié)構(gòu)及力學(xué)性質(zhì)的改變，揭示微生物生長代謝與巖土封堵防滲的關(guān)系。通過特定微生物回接的模擬實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證其作用機(jī)理，并對(duì)該過程進(jìn)行數(shù)值模擬分析，以闡明微生物封堵防滲過程中的化學(xué)生物學(xué)過程，為該技術(shù)的廣泛應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，并為深入了解微生物在地基基礎(chǔ)工程的作用奠定基礎(chǔ)。

帶壓開孔步驟：

可以在管道內(nèi)介質(zhì)流動(dòng)工程中直接在管道上焊接短接法蘭安裝閥門后將開孔封堵機(jī)連接后向管道上開孔，然后將開孔機(jī)取下閥門關(guān)閉完成。

帶壓封堵步驟：

為了把無法停下來正在運(yùn)行管道上法蘭、閥門或一段管道替換，需要在要替換法蘭、閥門或管道的兩段先把管道內(nèi)封堵?。上劝惭b臨時(shí)導(dǎo)流管）即可更換法蘭、閥門或管道，更換后取消封堵和導(dǎo)流管即可。

帶壓割管步驟：

把內(nèi)有易燃易爆介質(zhì)的管道切割成兩節(jié)或多節(jié)一旦出現(xiàn)一點(diǎn)火花都會(huì)出現(xiàn)安全事故，使用開孔封堵行業(yè)內(nèi)的帶壓割管技術(shù)帶壓割管就非常安全了，因?yàn)閹焊罟苁褂玫氖菍I(yè)的擠壓脹類專用工具即可安全解決。

目前開孔封堵行業(yè)甲方不看錢數(shù)多少主要看安全，正規(guī)的開孔封堵公司可在施工合同上注明施工過程中出現(xiàn)安全事故施工方可以承擔(dān)100%責(zé)任，絕對(duì)安全保證是靠高質(zhì)量設(shè)備和熟練規(guī)范的操作隊(duì)伍。本行業(yè)大多數(shù)是為天然氣、煤氣、液化氣、石油等管道開孔封堵或割管，所以主要問題就是安全，安全必須100%。

HDPE防滲膜的焊接準(zhǔn)備及要點(diǎn)。

防滲膜概述

眾聯(lián)HDPE防滲膜焊接主要有兩方法：雙軌熱熔焊接和單軌擠出焊接。防滲膜的焊接以雙軌熱熔焊接為主，在不易使用雙軌焊接的邊角處、防滲膜的修補(bǔ)等應(yīng)使用單軌擠出式焊接。

防滲膜焊接準(zhǔn)備

1）每天焊接前需要進(jìn)行試驗(yàn)焊接，試驗(yàn)焊接要求：試驗(yàn)性焊接在HDPE復(fù)合土工膜試樣上進(jìn)行，以檢驗(yàn)和調(diào)節(jié)焊接設(shè)備；焊接設(shè)備和焊接人員只有成功完成試驗(yàn)性焊接后，才能進(jìn)行下一步的生產(chǎn)性焊接；試驗(yàn)性焊接的頻率控制：根據(jù)環(huán)境溫度的變化，每天每臺(tái)不少于兩次，一次在正式作業(yè)前，一次在中班；試驗(yàn)性焊接是與生產(chǎn)性焊接相同的表面和環(huán)境條件下進(jìn)行的。

2）焊接前必須將膜表面的油脂、濕氣、灰塵、污物碎片及其它妨礙焊接和影響施工質(zhì)量的雜質(zhì)清理干凈。

3）焊接處需要打磨時(shí)，其寬度應(yīng)和焊縫寬度一致，打磨后的表面必須保持清潔，遇有污物時(shí)，要用干凈的棉紗擦拭后再焊，必要時(shí)應(yīng)重新打磨，切忌用手擦拭。

防滲膜焊接要點(diǎn)

1）焊接的溫度、速度和壓力必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)和檢測(cè)后確定。

2）當(dāng)環(huán)境溫度過高或過低時(shí)應(yīng)該停止焊接。

3）焊條必須與膜材料一致。

4）每一片防滲膜都必須在鋪設(shè)當(dāng)天進(jìn)行焊接。

5）焊縫處位于上層防滲膜的邊緣應(yīng)打磨成45°的傾角，以提高焊縫的焊接質(zhì)量。

6）防滲膜焊接接縫搭接長度不少于100mm，雙軌熱熔焊接搭接長度和單軌擠出焊接搭接長度。

7）焊接處的厚度不得少于膜厚度的1.5倍。

8）褶皺部分的邊緣，剪去裂痕的皺紋以保證平坦重疊。擠壓焊接裂紋或皺紋切除部分時(shí)，其重疊應(yīng)不小于0.1m，當(dāng)重疊小于0.1m時(shí)可用橢圓或圓形補(bǔ)丁補(bǔ)上，補(bǔ)丁在切除的各個(gè)方向上應(yīng)擴(kuò)展大于0.2m。

9）防滲膜應(yīng)避免十字搭接，采用丁字交錯(cuò)焊接形式；橫向焊縫間錯(cuò)位應(yīng)大于或等于500mm，并采用300×300mm母材修補(bǔ) 。