岩土力学 ›› 2025, Vol. 46 ›› Issue (12): 3715-3726.doi: 10.16285/j.rsm.2024.1590CSTR: 32223.14.j.rsm.2024.1590
靳贵晓1, 2,林劭聪2,姜启武3, 4,崔明娟3,黄斌彩3, 5
JIN Gui-xiao1, 2, LIN Shao-cong2, JIANG Qi-wu3, 4, CUI Ming-juan3, HUANG Bin-Cai3, 5
摘要: 酶诱导碳酸钙沉淀(enzyme-induced calcium carbonate precipitation,EICP)技术通过产生的碳酸钙胶结提高土体强度及抗渗性能,但在饱水环境下由于溶液渗透困难导致未能有效胶结,因此实现EICP加固技术在海底、湖底等水下松散砂层中的应用有待系统研究。研制了水下EICP灌浆模型试验系统,设计“灌注−抽排”液体循环实现了水下砂层孔隙水的流动,通过监测预埋管和抽浆管中EICP反应液的电导率、pH值和Ca2+浓度,揭示了饱和砂土中EICP矿化效率的变化特征,采用高密度电阻率法系统地探究了水下砂层灌浆加固效果和浆液扩散的时空演化规律。试验结果表明:(1)“灌注−抽排”系统设计有效实现了富水砂层EICP灌浆加固,经过10次EICP处理后,饱和砂土整体渗透系数从由1.28×10−2 m/s下降至9.66×10−5 m/s;(2)EICP浆液从两侧注浆管向位于土体中心的抽浆管渗流,靠近注浆管的预埋管电导率高、pH低、Ca2+富集,反映浆液扩散与矿化反应的持续进行,当电阻率逐渐下降并趋于稳定时,表明浆液已经充分扩散并填充了砂土中的孔隙;(3)不同深度和不同位置区域土体的电阻率差异显著,表征了大尺寸土体加固效果不均匀的特性。研究成果为实现EICP技术在海床地基加固和海底滑坡治理工程中的应用提供了理论依据。
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