微生物诱导碳酸钙沉淀处治膨胀土试验研究的开题报告.docx

微生物诱导碳酸钙沉淀处治膨胀土试验研究的开题报告
一、选题背景和意义
随着城市化进程不断加快，城市基础设施建设和房地产开发需求逐渐增大，导致膨胀土地使用率不断提高，同时也带来了膨胀土地的维护问题。传统的膨胀土地治理方法多采用了土工合成材料、混凝土加筋、土体加固等方法。然而，这些方法成本高、工艺繁琐、维护难度大，且对环境造成的影响较大。因此，近年来，研究者开始关注微生物诱导碳酸钙沉淀（Microbial-InducedCalciumCarbonate，简称MICP）技术在膨胀土沉降处治中的应用。
MICP技术是使用微生物，通过代谢作用，产生钙离子和碳酸盐离子，进而形成碳酸钙在土体内沉淀，在土结构中具有很好的增强和固结作用。由于MICP技术具有成本低、环境友好、工艺简约等诸多优点，受到了近年来土壤治理和工程实践的关注。但是，MICP技术在膨胀土沉降处治方面仍存在很多问题亟待解决，例如微生物活性、碳酸钙沉积量、稳定性等方面的问题都需要进一步探究。
因此，本研究拟以微生物诱导碳酸钙沉淀处治膨胀土为出发点，探究MICP技术在膨胀土沉降处治方面的效能及微生物活性、碳酸钙沉积量、稳定性等方面的问题。
二、研究内容和目标
本研究的研究主要内容是将MICP技术应用于膨胀土沉降处治过程中，探究微生物活性、碳酸钙沉积量、稳定性等关键问题。具体研究目标如下：
1.调查微生物对膨胀土的活性，并探究微生物活性与膨胀土沉降处治效果的关系；
2.探究MICP技术对膨胀土碳酸钙沉积量的影响因素，并对比、分析不同影响因素下的沉积量变化情况；
3.研究MICP技术处理后膨胀土水分、抗压强度、抗剪强度等力学性质指标变化情况，分析MICP技术在膨胀土沉降处治中的稳定性；
4.结合以上研究结果，初步探究MICP技术在膨胀土沉降处治中的效能及其应用前景。
三、研究方法
1.样品制备：收集膨胀土样品，进行室内处理和鉴定，进一步构建膨胀土沉降模型；
2.MICP技术处理：在膨胀土模型中使用MICP技术进行处理，观察碳酸钙形成情况并进行样品化学性质检测；
3.力学性质试验：在MICP技术处理后，对样品进行水分、抗压强度、抗剪强度等物理力学性质的试验，初步分析MICP技术在膨胀土沉降处治中的稳定性；
4.数据分析：对以上实验及结果进行数据分析和统计，初步探究MICP技术在膨胀土沉降处治中的效能及其应用前景。
四、预期成果和进展
本研究具有较强的实际应用价值，预期可以通过探究微生物诱导碳酸钙沉淀处治膨胀土问题，取得以下主要成果：
1.完成土壤样品的采集、处理和室内模型的构建，进一步研究MICP技术的可行性，为后续实验提供样品保障；
2.初步探究微生物活性、碳酸钙沉积量、稳定性等关键问题，为深入研究MICP技术在膨胀土沉降处治方面的应用奠定基础；
3.通过对MICP技术处理后的膨胀土水分、抗压强度、抗剪强度等性质进行试验研究，初步探究MICP技术在膨胀土沉降处治中的稳定性；
4.结合以上研究结果，初步探究MICP技术在膨胀土沉降处治中的效能及其应用前景，为工程实践提供科学、实用性建议。
本研究计划在1年时间内完成样品采集、实验研究、数据分析等方面的工作，为深入研究和应用MICP技术在膨胀土沉降处治方面提供科学、可靠性的实验支撑。