بررسی تجربی تزریق زیستی در افزایش ظرفیت‌باربری ستون‌های سنگ‌ریزه‌ای

همواره از گذشته تا کنون احداث سازه‌ها بر روی خاک‌های سست و ضعیف مهندسان را با مشکلاتی مواجه کرده‌است که نیازمند بهبود مشخصات خاک است. در این بین پی سازه‌هایی که در معادن بر روی باطله ها و یا خاکهای سست اجرا می‌شوند، نیازمند پایدار سازی و بهبود دارند. از بین این روش‌ها می‌توان تزریق مواد شیمیایی و بیولوژیکی را نام برد. تزریق مواد شیمیایی مانند سیمان و آهک علاوه بر اثرات سمی، اغلب پرهزینه هستند. تثبیت میکروبی خاک (micp) اخیرا به عنوان یک فناوری دوستدار محیط‌زیست به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. عوامل متعددی همچون دما،ph ، نحوه تزریق و غلظت واکنش‌دهنده‌ها بر فرآیند micp تاثیرگذار است که با توجه به مطالعات گذشته، محدود بهینه‌ای برای هریک در نظر گرفته شده‌است. در این مطالعه تاثیر فرآیند micp بر روی ظرفیت باربری ستون‌های ماسه‌ای مورد بررسی قرار گرفته‌است. این ستون‌ها به منظور تحکیم خاک‌های سست و بر روی پی‌هایی که نیاز به تحکیم دارند مانند پی سازه‌هایی که در معادن اجرا می‌شوند، مورد استفاده قرار می‌گیرد. باکتری مورد استفاده باسیلوس پاستوری و خاک مورد مطالعه رس با پلاستیسیته بالا و ماسه ریزدانه بوده است که بهسازی بر روی ستون ماسه‌‌ای انجام شده است. نتایج نشان داد که استفاده از روش micp بر افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست تاثیرگذار است . ظرفیت باربری نمونه بهسازی شده را نسبت به نمونه بهسازی نشده 3/4 برابر شده‌است که نشان می‎دهد رسوب کلسیت سبب چسباندن دانه‌های خاک شده و باعث افزایش مقاومت شده‌است.

experimental investigation of biological injection for enhancing bearing capacity of gravel columns

from the past to the present, the construction of structures on soft and weak soils has consistently posed challenges for geotechnical engineers, requiring the improvement of soil properties. specifically, foundations for structures built on tailings or weak soils in mining areas require stabilization and improvement. among various methods for soil improvement, the injection of chemical and biological materials stands out. the injection of chemicals like cement and lime, while effective, is often costly and can have toxic effects. recently, the process of microbial-induced calcite precipitation (micp) has emerged as a widely used, environmentally friendly technology for soil stabilization. several factors, including temperature, ph, injection method, and reactant concentration, influence the micp process. based on previous studies, optimal limits for each of these factors have been established to achieve the best results. this study specifically investigates the effect of the micp process on the bearing capacity of sand columns. these columns are commonly used to stabilize soft soils, particularly for foundations that require reinforcement, such as those used in mining operations. in this study, bacillus pasteurii was used as the bacterium for the micp process, and the soil investigated consisted of high-plasticity clay and fine sand. the treatment was applied to the sand columns. the results indicated that the micp process significantly increased the bearing capacity and reduced settlement. the bearing capacity of the treated sample was 4.3 times greater than that of the untreated sample, indicating that calcite precipitation helps bind soil particles together, thereby increasing the soil's overall resistance