岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (2): 717-730.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0214CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0214
伍玲玲1, 2,胡苏诚1, 2,黄梅钟3,胡林1, 2,田亚坤1, 2, 郑槐淼1, 2,喻清1, 2,韦昌富1, 2,张志军1, 2
WU Ling-ling1, 2, HU Su-cheng1, 2, HUANG Mei-zhong3, HU Lin1, 2, TIAN Ya-kun1, 2, ZHENG Huai-miao1, 2, YU Qing1, 2, WEI Chang-fu1, 2, ZHANG Zhi-jun1, 2
摘要:
微生物诱导碳酸钙沉淀(microbially induced carbonate precipitation,简称MICP)技术因其环境友好性和高效性在铀尾矿库加固领域展现出广阔的应用前景,但加固体的非均质性制约了其工程适用性。为探究MICP处理后铀尾砂强度异质特征,首先通过响应面试验方法研究了注浆参数对加固体强度及其离散性的影响,然后通过对单一注浆参数下宏观强度的拟合确定了加固体强度的分布规律,最后基于碳酸钙含量与分布测试、扫描电子显微镜-能谱仪(scanning electron microscopy – energy dispersive spectroscopy,简称SEM-EDS)测试及加固体宏观破坏特征等测试结果分析了其强度特性与破坏机制,提出了基于Beta分布的加固参数随机化离散元建模方法,并基于分布特征构造了反映宏观加固效果的胶结状态指标。结果表明:(1)当胶结液浓度为1 mol/L、pH=7时加固效果最优,较高胶结液浓度(≥0.9 mol/L)、与低pH值(≤7)环境可显著提升加固效果;(2)加固体强度呈右偏态分布,Weibull分布(AD=0.773)与对数正态分布(AD=0.32)相较于正态分布(AD=3.616)更符合实际数据特征;(3)加固体破坏表现为渐进式脆性断裂,基于Beta分布的随机化离散元模型能有效模拟其非均质力学行为。研究成果为MICP技术参数优化与工程应用提供了理论依据。
中图分类号: P 642.3;TU 451| [1] | 张宏越, 金佳旭, 武鹏飞. 冻融循环作用下铁尾矿砂非均质堆积体力学性能劣化特征[J]. 岩土力学, 2026, 47(2): 627-639. |
| [2] | 刘静, 王昊, 杨鑫, 苏进臣, 张友良, . 微生物诱导碳酸钙沉淀加固热带土质边坡现场试验研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(S1): 343-353. |
| [3] | 孙闯, 蒲云波, 敖云鹤, 陶琦, . 冻融饱水裂隙砂岩力学特性及细观破裂演化特征研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2339-2352. |
| [4] | 劳国峰, 阳军生, 谢亦朋, 汤冲, 许志鹏, . 基于骨架结构指标的连续级配颗粒土峰值抗剪强度模型研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(8): 2459-2470. |
| [5] | 杨阳, 张程, 何想, 张建伟, 陈育民, 叶琳, 武发思, 张涵, . 活性生物泥诱导碳酸钙修复仿真文物砖可行性研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(6): 1777-1787. |
| [6] | 姚嘉楠, 徐长节, 迟民良, 王艳萍, 习跃来, 王伟锋, 冯国辉, 孙佳政, . RBT模式下刚性挡墙非极限主动土压力的离散元模拟及理论研究[J]. 岩土力学, 2025, 46(2): 640-652. |
| [7] | 邓东平, 徐润冬, 彭一航, 文莎莎. 强度空间非均质性与各向异性特征下边坡稳定性极限平衡滑面应力法[J]. 岩土力学, 2025, 46(1): 55-72. |
| [8] | 金磊, 叶阳, 王宇, 李晶晶, . 抗转动对散粒介质三轴剪切力学行为的影响机制[J]. 岩土力学, 2024, 45(12): 3779-3790. |
| [9] | 骆祚森, 朱作祥, 苏卿, 李建林, 邓华锋, 杨超, . 基于平行黏结模型的水-岩作用下砂岩蠕变模拟及损伤机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(8): 2445-2457. |
| [10] | 杜炜, 聂如松, 李列列, 谭永长, 张杰, 祁延录, . 考虑不同边界条件的风积沙−土工格栅拉拔试验离散元模拟研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(6): 1849-1862. |
| [11] | 杨阳, 田英辉, 张春会, 王荣, 王智超, 王乐, . 砂土海床中海底管道贯入阻力演化特征及细观机制研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(4): 1001-1008. |
| [12] | 贺桂成, 唐孟媛, 李咏梅, 李春光, 张志军, 伍玲玲. 改性黄麻纤维联合微生物胶结铀尾砂的抗渗性能试验研究[J]. 岩土力学, 2023, 44(12): 3459-3470. |
| [13] | 王思远, 蒋明镜, 李承超, 张旭东, . 三轴剪切条件下胶结型深海能源土应变局部化离散元模拟分析[J]. 岩土力学, 2023, 44(11): 3307-3317. |
| [14] | 申浩翰, 张海, 范俊锴, 徐瑞阳, 张小明. 离散单元法软件EDEM中接触半径对岩石 力学特性的影响及其应用[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 580-590. |
| [15] | 杨磊, 涂冬媚, 朱启银, 吴则祥, 余闯, . 考虑变温幅值影响的颗粒循环热 固结离散元法试验研究[J]. 岩土力学, 2022, 43(S1): 591-600. |
|
||