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从膨胀土的胀缩性和改性机理出发,采用摇管分离法和混合平板法从农田土壤和膨胀土中分离出对膨胀土胀缩性改良效果较好的菌株A9,并制成菌剂。利用直接剪切试验和胀缩性试验,对接入菌剂A9并经不同时间培养的膨胀土进行胀缩性指标和强度指标测试。结果表明,加入菌剂A9后膨胀土的粘聚力小于原土,内摩擦角则大于原土,但二者均随培养时间的延长而增长,30天后粘聚力可恢复至原土的粘聚力值;经标准培养30天后膨胀土的胀缩性较原膨胀土显著降低,胀缩总率由9.45%降低至3.35%,降幅达65%。X射线衍射分析发现,在微生物作用下膨
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第 32卷 第 1期
2012年 2月
桂 林 理 工 大 学 学 报
JournalofGuilinUniversityofTechnology
Vol32No1
Feb 2012
文章编号:1674-9057(2012)01-0063-05 doi:103969/j.issn1674-9057201201009
一种放线菌对膨胀土工程性质的影响试验
周 东
1a,1b
,杜 静
2
,赵文文
1a
,乐观永
1a
,王业田
1a
(1广西大学 a土木建筑工程学院;b工程防灾与结构安全教育部重点实验室,南宁 530004;
2广西交通职业技术学院,南宁 530023)
摘 要:从膨胀土的胀缩性和改性机理出发,采用摇管分离法和混合平板法从农田土壤和膨胀土中分
离出对膨胀土胀缩性改良效果较好的菌株 A
9
,并制成菌剂。利用直接剪切试验和胀缩性试验,对接入
菌剂 A
9
并经不同时间培养的膨胀土进行胀缩性指标和强度指标测试。结果表明,加入菌剂 A
9
后膨胀
土的粘聚力小于原土,内摩擦角则大于原土,但二者均随培养时间的延长而增长,30天后粘聚力可恢
复至原土的粘聚力值;经标准培养 30天后膨胀土的胀缩性较原膨胀土显著降低,胀缩总率由 945%
降低至 335%,降幅达 65%。X射线衍射分析发现,在微生物作用下膨胀土的矿物成分并没有大的变
化,但从 SEM图可以清楚看出,微生物作用引起了膨胀土微细观结构的变异。
关键词:膨胀土;胀缩性;抗剪强度;放线菌;微细观结构
中图分类号:TU443;TU411;S154383 文献标志码:A
膨胀土是土中粘粒成分主要由亲水矿物组成,
同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特
性的粘性土,其对工程建设的危害往往具有多发
性、反复性及长期潜在性,它的存在是浅表层轻型
工程建设的全球性技术难题。目前对膨胀土的改
良方法主要有物理化学改良法、保湿法等
[1-3]
,微
生物改良法鲜见报道,但已有一些利用生物技术对
其他类型土壤改良的报道,如微生物对某些岩土性
质可以产生显著的影响
[4-5]
;微生物 -矿物的相互
作用是地球上广泛发生的一种地质作用,它直接导
致矿物的溶解和沉淀,进而对环境产生重要的影
响
[6-7]
。从膨胀土的胀缩性质、改性机理出发,笔
者从土壤中分离筛选出在膨胀土中定殖良好、能有
效减弱膨胀土胀缩性的菌株,通过微生物 -膨胀土
的相互作用,研究膨胀土在微生物作用下矿物成
分、细观结构
/工程性质等方面的变化,为利用微生
物改性膨胀土提供理论依据和技术。本文所涉及
的试验均为平行试验,具有较好的重现性。
1 菌株的分离与筛选
从膨胀土的胀缩性与化学改性机理出发,选取
现有的一些与土壤作用效果明显的菌株以及从水
稻土、膨胀土、菜园土等各种土壤中分离的菌株进
行试验。经摇管分离法和混合平板法共分离出
1株
厌气性芽孢杆菌、9株细菌(B
1
~B
9
)、9株放线菌
(A
1
~A
9
)、9株霉菌(F
1
~F
9
)。将制备好的微生物
菌剂添加到膨胀土中,经过标准培养后,以自由膨
胀率为判定标准、土样标准吸湿含水率为验证标准
进行初步筛 选。试验 结果表 明:细菌 B
1
,放线菌
A
4
、A
9
,霉菌 F
2
对膨胀土胀缩性有明显改变
[8]
。
在膨胀土中添加适宜微生物生长的营养,可以
激活土中原有的菌株,加入的营养称为微生物激活
剂。将微生物激活剂和初筛的菌株分别加入膨胀
土扩大培养,再进行直接剪切试验和胀缩性试验,
选择对抗剪强度指标及胀缩性指标影响最大的菌
株作为最终筛选菌株
。
收稿日期:2011-12-17
基金项目:国家自然科学基金项目 (40772190);广西自然科学基金项目 (桂科自 0832026);广西理工科学实验中心重点项
目 (LGZX201103)
作者简介:周 东 (1962—),男,博士,教授,岩土工程专业,zhd516@163com。
引文格式:周东,杜静,赵文文,等.一种放线菌对膨胀土工程性质的影响试验[J].桂林理工大学学报,2012,32(1):63-67.
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