高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法技术

本发明专利技术涉及一种高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法，该方案包括以下施工步骤：对潜在滑坡体进行坡面清理，整理出操作平台；采用背包钻机对滑坡体的坡面进行钻孔处理形成多个注液孔；将底部封闭的钢花管插入每个注液孔内；对每个钢花管进行微生物菌液注射；按照设定速度提升所述钢花管，待提升至软弱滑动面处时停留设定时间再继续提升钢花管；待钢花管管底标高超过软弱滑动面标高至少1m时停止微生物菌液注射；拔出每个所述钢花管，待每个注液孔底部的微生物沉积碳酸钙完成后，再次在每个注液孔中进行微生物菌液注射和土体填充，该发明专利技术具有减少对山体和生态环境的破坏，施工速度快、施工成本低的优点。

【技术实现步骤摘要】
高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法
本专利技术涉及救灾抢险
，具体涉及一种高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法。
技术介绍
滑坡是最为常见的一种地质灾害。我国幅员辽阔，存在大量的山区斜坡地段，深受滑坡其害的地区范围也十分可观，山区地带房屋大多依山而建，因而滑坡多发生于房前屋后，严重威胁山区民众的人身和财产安全，导致多年来地质灾害应急与防治任务都十分严峻。每到雨季，滑坡应急处置工作都令救灾人员应接不暇，措手不及。目前常用的滑坡处置手段主要有清除滑坡体、修建排水工程、减重反压、支挡工程等，各种方法都有着其各自的不足之处，例如：清除滑坡仅适用于小型土质边坡，经济性较低，且容易破坏原始的地形地貌，造成水土流失，对环境保护不利；排水措施属于间接治理方案，往往需要配合其他处置手段；减重反压土方工程复杂，效率较低；支挡措施(挡墙、抗滑桩等)施工不便，扰动大、造价高、工期长，难以满足滑坡处置的紧迫性，且目前广泛使用的抗滑桩对浅表层滑坡来说往往存在过度治理问题。高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙是一种利用微生物代谢过程来加固土体的最新技术。通过向待加固土体中注入尿素水解细菌，产生碳酸根离子并与提供的钙源反应，最后在土颗粒间生成碳酸钙胶结结构，从而对岩土体进行加固。而滑坡发生的关键在于坡体中形成了抗剪强度很低的软弱滑动面，该滑动面上的抗剪力不足以抵抗滑坡体的推力，导致滑坡体沿着该滑动面发生滑动。而通过微生物注浆到软弱滑动带进行诱导碳酸钙沉淀，直接提高软弱滑动面的抗剪强度，可以有效遏制滑坡的发生。并且，采用微生物菌液注射法加固边坡可减少边坡的开挖和对环境的破坏，坡面无需再进行传统的支挡防护，能够保留原始坡表，从而易于生态恢复，契合当前最为盛行的“绿水青山”理念。中国专利CN109518703A公开了一种微生物矿化胶结处理液及砂质边坡的治理方法：在治理砂质边坡时，先在砂质边坡上喷洒矿化菌液，再喷洒钙源混合溶液，且以此顺序每天各喷洒两遍，连续喷洒五天直至砂质边坡上固化层达到一定厚度后，再喷洒所述芽孢杆菌液。但是其未对滑坡中最至关重要的软弱滑动面进行加固，同时，对滑坡恶化最关键的两个因素：滑坡后缘渗入的地下水和坡面下渗的地表水及雨水也没有进行隔绝，因而加固效果欠佳。因而，亟待一种高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法，以便能够有效地、迅速而便捷地对滑坡进行处置。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法包括以下施工步骤：S100、对潜在滑坡体进行坡面清理，整理出操作平台；S200、采用背包钻机对所述滑坡体的坡面进行钻孔处理形成多个注液孔，其中多个所述注液孔呈梅花桩设置并至少伸入软弱滑动面以下1m；S300、将底部封闭的钢花管插入每个所述注液孔内，其中所述钢花管侧壁上设有多个喷射孔；S400、对每个所述钢花管进行微生物菌液注射，其中所述微生物菌液中含有氯化钙和尿素混合溶液可供微生物沉积碳酸钙；S500、按照设定速度提升所述钢花管，待提升至软弱滑动面处时停留设定时间再继续提升所述钢花管；S600、待所述钢花管管底标高超过所述软弱滑动面标高至少1m时停止微生物菌液注射；S700、拔出每个所述钢花管，待每个所述注液孔底部的微生物菌液诱导沉淀碳酸钙完成后，再次在每个所述注液孔中进行微生物菌液注射和土体填充形成碳酸钙微型桩；S800、对所述滑坡体后缘密布搭设一排注液截水孔，其中相邻两个所述注液截水孔可在微生物菌液注射时劈裂贯通；S900、对每个所述注液截水孔进行微生物菌液注射形成不透水的碳酸钙截水墙，其中所述碳酸钙截水墙的板厚与所述注液截水孔的内径一致；S1000、完成施工后在滑坡体表面喷涂一层微生物薄层。工作原理及有益效果：与现有技术相比，1、诱导微生物碳酸钙沉淀材料具有速度快、效率高的优点，可在几个小时左右完成碳酸钙的诱导沉淀，极大地缩短了工期，十分适合灾情险急的应急治理；2、采用背包钻机即可穿透潜在滑坡体，且设备轻便，施工简单，单人即可在山区坡地操作，不会影响坡体稳定；3、通过钢花管的喷射孔，在注射微生物菌液的时候，菌液会从喷射孔喷出，从而与注液孔周围的岩土体充分混合，同时对伸入滑带岩土进行加固，显著提升饿了坡体的稳定性，相比现有技术造价更低；4、在提升钢花管的过程中，按照预先设定好的速率提升钢花管，可保证更多的菌液从钢花管的喷射孔内喷出，而在软弱滑动面附近停顿一段设定好的时间，可使得高压菌液有充分时间对软弱岩土进行加固，可进一步加固软弱滑动面处的土质，从而显著提升了整个滑坡的强度；其中的设定时间和设定速率都是按照实际操作进行更改的。5、形成碳酸钙微型桩，碳酸钙微型桩连接连接软弱滑动面下方和上方的岩土体，可显著提高滑坡坡体的抗滑力；6、通过将注液截水孔通过注射菌液时进行劈裂贯通，相邻的注液截水孔合并在一起，从而产生了可连在一起的一块碳酸钙截水墙，从而可有效阻隔滑坡后缘之外的地下水渗入滑坡体中，防止坡体稳定性进一步恶化，相比直接插入加工好的截水板，施工更为方便，无需额外将截水板运输到滑坡体后缘处；7、通过微生物菌液诱导生成碳酸钙沉淀薄层的隔水性，阻隔雨水、地表水及滑坡体外的地下水渗入滑坡体中，防止坡体稳定性进一步恶化。进一步地，还包括检验步骤：S710、对每个所述注液孔周围进行钻孔处理，取多个检测孔；S720、观察每个所述检测孔内诱导生成的碳酸钙沉淀在地层中的渗透情况，并取样采用EDTA滴定法进行钙离子追踪；S730、若所有检测孔内均存在碳酸钙沉淀时，则对应的注液孔合格；S740、否则，对未发现碳酸钙沉淀的检测孔进行微生物菌液注射，直至每个所述注液孔检测合格。通过上述的检验步骤，可完全避免每个注液孔出现不合格的情况，从而消除隐患，进一步地提升坡体稳定性，而且上述步骤操作简单可靠。进一步地，其中所述注液孔的孔径为25～41mm，孔距为5～10m。此设置，可保证注浆形成的微生物微型桩具有足够的强度，从而使得软弱滑动面与滑坡土体更好地加固，提升坡体抗滑力，且此大小的注液孔无需借助大型的钻孔机，可采用轻便的背包钻机即可。进一步地，对每个所述钢花管进行微生物菌液注射时，采用2～5MPa的压力进行注射。此设置，在此压力下可保证菌液能够冲击岩土形成更加好的碳酸钙固化物，也是的菌液能够穿透和渗透到更远的位置，显著增强坡体的抗滑力和强度。进一步地，每个所述注液截水孔孔距小于0.2m，深度至少伸入软弱滑动面以下1m。在此设置下，在对注液截水孔注浆时，使得注液截水孔可被菌液撑破劈裂，导致相邻的注液截水孔连在一起，最后一排注液截水孔形成了一块不透水的碳酸钙截水墙，结构巧妙，施工方便。进一步地，所述设定速度为1～2/min。此速度设置，可保证微生物菌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：/n对潜在滑坡体进行坡面清理，整理出操作平台；/n采用背包钻机对所述滑坡体的坡面进行钻孔处理形成多个注液孔，其中多个所述注液孔呈梅花桩设置并至少伸入软弱滑动面以下1m；/n将底部封闭的钢花管插入每个所述注液孔内，其中所述钢花管侧壁上设有多个喷射孔；/n对每个所述钢花管进行微生物菌液注射，其中所述微生物菌液中含有氯化钙和尿素混合溶液可供微生物沉积碳酸钙；/n按照设定速度提升所述钢花管，待提升至软弱滑动面处时停留设定时间再继续提升所述钢花管；/n待所述钢花管管底标高超过所述软弱滑动面标高至少1m时停止微生物菌液注射；/n拔出每个所述钢花管，待每个所述注液孔底部的微生物沉积碳酸钙完成后，再次在每个所述注液孔中进行微生物菌液注射和土体填充形成碳酸钙微型桩；/n对所述滑坡体后缘密布搭设一排注液截水孔，其中相邻两个所述注液截水孔可在微生物菌液注射时劈裂贯通；/n对每个所述注液截水孔进行微生物菌液注射形成不透水的碳酸钙截水墙，其中所述碳酸钙截水墙的板厚与所述注液截水孔的内径一致；/n完成施工后在滑坡体表面喷涂一层微生物菌液。/n...

【技术特征摘要】
1.高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法，其特征在于，包括以下施工步骤：
对潜在滑坡体进行坡面清理，整理出操作平台；
采用背包钻机对所述滑坡体的坡面进行钻孔处理形成多个注液孔，其中多个所述注液孔呈梅花桩设置并至少伸入软弱滑动面以下1m；
将底部封闭的钢花管插入每个所述注液孔内，其中所述钢花管侧壁上设有多个喷射孔；
对每个所述钢花管进行微生物菌液注射，其中所述微生物菌液中含有氯化钙和尿素混合溶液可供微生物沉积碳酸钙；
按照设定速度提升所述钢花管，待提升至软弱滑动面处时停留设定时间再继续提升所述钢花管；
待所述钢花管管底标高超过所述软弱滑动面标高至少1m时停止微生物菌液注射；
拔出每个所述钢花管，待每个所述注液孔底部的微生物沉积碳酸钙完成后，再次在每个所述注液孔中进行微生物菌液注射和土体填充形成碳酸钙微型桩；
对所述滑坡体后缘密布搭设一排注液截水孔，其中相邻两个所述注液截水孔可在微生物菌液注射时劈裂贯通；
对每个所述注液截水孔进行微生物菌液注射形成不透水的碳酸钙截水墙，其中所述碳酸钙截水墙的板厚与所述注液截水孔的内径一致；
完成施工后在滑坡体表面喷涂一层微生物菌液。


2.根据权利要求1所述的一种高压喷射微生物菌液沉积碳酸钙治理滑坡的施工方法，其特征在于，还包括检验步骤：
对每个所述注液孔周围进行钻孔处理，取多个检测孔；
观察每个所述检测孔内诱导生成的碳酸钙沉淀在地层中的渗透情况，并取样采用E...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智超，卢贤锥，柳侃，叶龙珍，
申请(专利权)人：福建省地质工程勘察院，
类型：发明
国别省市：福建;35