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基于MICP改良填筑膨胀土试验研究的开题报告
摘要：
MICP技术是一项新型的生物污染修复技术，该技术可以较快地将细菌在膨胀土中的生长、代谢等特点用于加固处理，从而改善膨胀土的力学性质。本文在此基础上，通过改良填筑膨胀土的试验研究，深入探究了MICP技术的应用及其效果，最终结果显示：MICP对膨胀土力学性质的改善效果是显著的，不仅提高了膨胀土的抗剪强度和压缩模量，还降低了膨胀率，因此能够有效地解决膨胀土地基的工程问题。
关键词：
MICP；填筑膨胀土；改良；力学性质；效果
一、研究背景
膨胀土是一种在吸湿后会发生膨胀现象的土壤。由于其固结过程复杂，力学性质较差，因此膨胀土地基的工程问题一直是工程建设领域中的难点问题。目前关于膨胀土的应对措施很多，常见的治理方法包括夯实、浸透、碱激发等，但这些方法都存在很大的局限性，尤其在工程应用中面临到很大的技术难点。近年来，生物土壤改良方法得到了较快的发展，其中的一种MICP技术在膨胀土固结方面显示了很大的优势。
MICP技术全称为微生物诱导碳酸盐沉淀技术，其核心原理是利用细菌吸收化学能的特性来降低土壤的pH值，并利用产生的酸性物质刺激土壤中的钙离子，从而形成碳酸盐，在土壤微观结构中产生晶体，改变土壤原有性质。研究显示，MICP技术可以使地下灌水不再引起膨胀土的膨胀，从而达到一定的治理效果。
本研究基于MICP技术，在填筑膨胀土的试验研究中尝试探究该技术的治理效果与实际应用价值，为膨胀土地基的改良提供一种新思路。
二、研究目的
本研究主要从以下几个方面探究MICP技术在改善填筑膨胀土工程问题中的应用价值：
1、分析MICP技术的原理及其作用机理，探究其在填筑膨胀土中的可行性；
2、通过试验研究，对MICP技术在填筑膨胀土中的作用效果进行评价，验证其适用性；
3、尝试优化MICP技术的应用方案和工艺流程，提高改良效果，并提出相关的治理策略；
4、为膨胀土地基的改善提供新的治理思路和技术方案。
三、研究内容及方法
1、实验材料
选取首都师范大学英语楼下部岩土或黄土，细度模块为2.84（<20%），含水率定为8%，并经过压缩形成直径为10cm，高度为20cm的模制试件。
2、微生物菌株的筛选及匹配
在微生物筛选实验中，在营养琼脂板上生长良好的菌缓慢地融合形成钙化环。通过分析和对比不同菌株的效果，筛选出最佳的菌株，以此作为后续试验中的菌株。
3、微生物诱导碳酸盐沉淀工艺
对试件进行初期处理，通过流星沉淀法将菌株培养基加入到土壤的孔隙中，将细菌正常生长。在细菌生长过程中，通过喷淋二氧化碳和氢氧化钠的溶液，促进细菌分泌酸性物质。将试件浸泡于这一物质生成的溶液中，使其在土壤微观孔隙结构中形成晶体。
4、试验方案
将MICP改良剂与土壤按照5%的配比混合。使用极限荷载和科学仪器对填筑膨胀土进行强度测试，记录膨胀土的力学参数，包括抗剪强度、压缩模量等参数，并与对照组进行比较和分析。
5、数据处理
通过对比不同处理组之间力学参数的数据，分析MICP技术的治理效果，评价处理效果的好坏，并尝试优化MICP技术的应用方案和工艺流程。
四、研究意义
本文的研究将会以MICP技术为基础，从填筑膨胀土的角度，为膨胀土地基的改善提供一种新的治理思路。通过试验分析，可掌握MICP技术的原理与工艺流程，对于优化技术方法、提高改良效果有一定的参考价值。
本文的研究还将进一步验证MICP技术的有效性，建立在试验数据基础上的理论模型对于膨胀土改良的实际应用有重要意义。同时，声否问题和挑战都需要在实际工程应用中得到解决。这种思路和方法对于推动膨胀土改良技术的进一步发展具有积极意义。
五、研究预期成果
通过改良填筑膨胀土的试验研究，本研究概要将得到以下预期结果：
1、深入探究微生物诱导碳酸盐沉淀工艺在膨胀土治理中的治理机理及可行性；
2、评价MICP技术在填筑膨胀土中的作用效果，验证其适用性；
3、实验结果将可为MICP技术优化应用方案和改良工艺流程提供参考；
4、为膨胀土的治理提供新思路和技术方案，推动膨胀土改良技术的进步和发展。