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關注創建者:匿名 創建時間:2021-12-14

微生物加固土體的實例教程
主題——微生物邊坡加固
微生物加固土體技術是一項綠色可持續的巖土工程技術
該項技術主要通過誘導特定細菌種群在地基中繁殖,利用細菌新陳代謝過程的產物,在土顆粒間形成碳酸鈣膠結物質膠連土顆粒,使得土體宏觀強度和剛度顯著提高。
常見細菌包括:產脲酶細菌(如巴氏芽孢八疊球菌,球形芽孢桿菌,遲緩芽孢桿菌,節桿菌)、脫氮細菌、鐵鹽還原菌等
利用微生物灌漿加固土體具有可操作性、經濟性和良好的環保特性,可用于道路軟基處理、邊坡加固等工程,具有較好的發展前景。
微生物MICP技術,
研究背景
我國山地、丘陵或沿海地區的國土面積約占我國國土面積的三分之二,因此在道路、鐵道、居民住宅工程等設施附近,存在著大量的邊坡。在自然因素或人為因素的作用下,邊坡時常發生滑坡、剝落等地質災害,對人民群眾的生民財產安全構成嚴重威脅。在我國已出現的所有類型的地質災害中,滑坡災害發生的頻率最高,造成的損失也是最大的。
專利:基于植被根莖與微生物聯合作用的砂質邊坡注漿加固技術
展開 離散元對加固尾砂在干濕循環作用下的細觀力學分析
禹雪陽1,劉邦瑤1,田亞坤1,2,伍玲玲1,2,張志軍1,2*
(1.南華大學 資源環境與安全工程學院,湖南 衡陽 421001;2.湖南省礦山巖土工程災害預測與控制工程技術研究中心,湖南 衡陽 421001)
摘 要:為探究加固尾砂在干濕循環作用影響下力學性能、力鏈和尾砂顆粒運動的變化,通過對加固尾砂進行三軸試驗和離散元顆粒流(PFC2D)模擬試驗,分析其力學性能變化趨勢,并且探究尾砂顆粒間受力傳力和顆粒運動的演變。試驗結果表明:加固尾砂峰值應力隨著干濕循環次數增加而逐漸遞減,但是其峰值應力相較于原狀尾砂至少提升2.13倍;在干濕循環作用下,加固尾砂內部力鏈逐漸加粗,網狀粗力鏈區域增多,且網狀粗力鏈區域發生位置變化;試樣破壞碎片數量隨循環次數增加而增加,碎片集中區隨著循環進行,從試樣下部向上部移動;干濕循環造成尾砂顆粒位移情況發生改變,顆粒不同位移區域增加,并在試樣上端產生大量不同位移區域,造成試樣上端更容易被破壞。
關鍵詞:干濕循環;力學性能;PFC;力鏈;顆粒位移
0 引 言
因世界各國尾礦庫安全問題頻發,如2019年巴西布魯馬迪紐潰壩事件,造成了嚴重的安全事故,給經濟帶來了不可挽回的損失。為了解尾礦庫壩體的特性和治理尾礦庫安全問題,世界各國學者在不同種類的土體物理力學性能和微生物土體加固方面展開了大量研究。
微生物加固是土體綠色治理方案,它能有效填充土體孔隙,增強土體力學性能[1]。微生物加固能顯著提升土體物理性能和土體強度,并且在短時間內能數倍提升土體抗剪強度[2]。且微生物加固能有效降低土體導水率,從而降低土體累積侵蝕量和侵蝕速度[3]。通過微生物加固技術加固土體,還能有效降低土體開裂甚至修復土體裂縫[4]。
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導語
劈裂注漿是一種通過高壓注入漿液至地下,使土體或巖石產生裂縫并填充這些裂縫以增強其承載力和穩定性的地基處理技術。它廣泛應用于地基加固、防滲處理、邊坡穩定和隧道施工等領域,通過改善土體或巖石的物理力學性質來提高結構的安全性和耐久性。在實施過程中,需要精確控制注漿壓力并選擇合適的漿液類型,同時注意對周圍環境的影響。
當降雨強度小于邊坡土體滲透速度時, 雨水很容易滲流到土體深部直接補給地下水,邊坡處于穩定狀態。當降雨強度大于邊坡土體速度時, 一方面淺層土體迅速達到暫態飽和,坡面形成地表徑流,對坡面造成沖刷;另一方面雨水滲透到內部,土體的含水量不斷增大,引起邊坡滲流場的變化,并產生一定的滲流力,同時作用在土體上的動水荷載和靜水荷載也增大,土體抗剪強度降低,使邊坡的穩定性降低,甚至導致邊坡產生滑動破壞。
喬翔等[6]針對某公路邊坡的剖面模型,采用極限平衡法對坡體不同部位進行穩定性分析,并根據受力分析提出合理的邊坡加固方案。劉勇等[7]以改良的極限平衡法為基礎,結合室內測試和數值模擬技術,揭示降雨對邊坡安全系數產生顯著影響的影響因素,如降雨強度和降雨時長等,并計算了在降雨入滲作用下,非飽和土質邊坡的穩定性。
大量邊坡失穩工程案例表明,邊坡土體在遭受降雨入滲作用時很容易出現失穩破壞。
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六折
精品課程A102-新型灌漿套筒拉拔模擬(屈服后拔出)
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精品課程A85-鋼筋混凝土柱增大截面法一次加固和二次加固滯回模擬分析
根據鉆孔資料揭示,大壩巖土體由上到下分別為砂卵石層,砂礫石層和弱風化基巖層,基巖最要是流紋至斑巖層。兩側坡比按照階梯式而不同。由于大壩運營時間比較長,根據現場調查發現,壩體局部出現裂縫,下由坡腳位置出現管涌破壞。為例保證大壩的安全運營,需對大壩進行加固處理。加固方法主要為采用塑性混凝土防滲墻,墻體厚度為0.8m。墻體軸線與大壩軸線重合。
[3] 殷海波,楊自友,程長清.不同錨固參數下某軟巖巷道圍巖加固效果仿真分析[J].蘭州工業學院學報,2021,28(1):13-18.
[4] 賈曉亮.基于FLAC3D的深部巷道圍巖穩定性數值模擬研究[J].能源與環保,2017,39(6):18-22.
鄭穎人等利用ANSYS 建立了邊坡模型,模擬了邊坡開挖和加固工程。王偉興等結合工程實例,研究了應力場與滲流場耦合作用下的邊坡失穩,并基于Geostudio 分析了多種水力梯度下的邊坡安全系數,運用FLAC 分析了抬升塑性區的變化。王培濤等結合工程案例,基于顆粒流離散元法研究了邊坡開挖擾動前后的變形行為,并計算了相應的安全系數。
為了解尾礦庫壩體的特性和治理尾礦庫安全問題,世界各國學者在不同種類的土體物理力學性能和微生物土體加固方面展開了大量研究。
微生物加固是土體綠色治理方案,它能有效填充土體孔隙,增強土體力學性能[1]。微生物加固能顯著提升土體物理性能和土體強度,并且在短時間內能數倍提升土體抗剪強度[2]。且微生物加固能有效降低土體導水率,從而降低土體累積侵蝕量和侵蝕速度[3]。
但實際根系是蜿蜒曲折,不斷分叉且具有拓撲結構的復雜形體,因此植被根系形態不能由簡單的、一成不變的形態來表達,而細直錨桿這樣的形態對于具有復雜結構的根系有過度簡化的嫌疑,忽略了根系對土體在三維空間中加固、耦合的效果。(來源:《植物根系生長模擬及固土力學效應研究》
可以通過使用python進行編程,在abaqus中建立植物根系模型及枝干模型。
邊坡
支護
五種常見生態邊坡形式及特點
傳統的邊坡工程加固措施,大多采用砌石及噴混泥土等灰色工程,破壞了生態環境的和諧。