微生物诱导碳酸钙沉积加固土体的数值计算研究

作者：彭劼; 蒋锐; 谢高强

来源：江苏科技大学学报(自然科学版), 2019, 33(02): 114-120.

• MICP
• 三维注浆
• COMSOL
• 数值计算
• 反应速率
• 碳酸钙浓度

微生物诱导碳酸钙(MICP)加固土体近年来得到越来越多的关注,其计算模型研究较少,且现有的计算模型主要考虑一维情况,也仅由一维砂柱模型验证,是否适用于二维及三维情况,尚需进一步研究.文中基于对流-扩散-反应方程,考虑菌液和化学试剂的注入、对流、扩散以及多组分化学反应,并结合碳酸钙结晶和沉积、注浆方法和压力等的影响,建立三维的MICP数值计算模型,并由试验结果验证.利用COMSOL数值软件,设定相关边界条件和初始条件,完成三维注浆的数值模拟计算.在建立对流-扩散-反应的模型时,主要是考虑总反应方程式,总反应的反应速率主要取决于尿素水解反应.计算结果表明,碳酸钙浓度分布在注浆管管孔附近碳酸钙浓度最大,向模型外边界逐渐降低,而且整个模型碳酸钙浓度分布较为均匀.

• 单位
  岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室; 江西省交通设计研究院有限责任公司; 河海大学