1.一种碱渣与微生物改良尾矿砂制作路基填料的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,混合料的配制及预处理
步骤1.1,将尾矿砂与碱渣分别置于路基场地中,平摊风干后,尾矿砂和碱渣粉碎并分别过网孔为3mm~7mm的筛;然后将过筛后的尾矿砂与碱渣按照质量比为4∶1的比例均匀混合得到混合料;
步骤1.2,将混合料均分为N层平摊在场地中,并进行分层压实,形成待处理混合料路基,压实度控制在60%~70%,待处理混合料路基每层厚度h≤30cm,待处理混合料路基总厚度H≤1.5m;
步骤2,微生物菌液的制作
步骤2.1,采用美国菌种保藏中心推荐配方ATCC 1376 NH4‑YE配置培养液,然后将培养液在121℃~123℃下灭菌20~30min,再放置在超净工作台上进行紫外灭菌并通风,待培养液的温度降至室温时待用;
步骤2.2,待培养液的温度降至室温后,取培养液于容器中,用无菌移液器将巴氏芽孢杆菌加入到培养液内得到菌液,巴氏芽孢杆菌与培养液的容量比为1∶100,将菌液放入恒温震荡箱内进行培养,恒温震荡箱温度为28℃~32℃,振荡频率为200rpm~320rpm,培养时间为48h~72h;
步骤2.3,培养完成后,测量菌液在600nm波长处的吸光值,即OD600值,在OD600=1.2~
1.8时取出待用;
将完成上述处理的菌液记为微生物菌液;
步骤3,胶结液的制作
胶结液由尿素和水配置而成,其质量组成按前述顺序为6∶100;首先将尿素配置成为溶质,然后将溶质与水混合调配成胶结液;
步骤4,微生物菌液及胶结液的灌注
步骤4.1,在步骤1.2完成的待处理混合料路基中均匀布设多个注浆孔,具体的,每两个相邻注浆孔的孔距为0.6m~1.0m,所述注浆孔为钻机在待处理混合料路基上钻设的孔,注浆孔底部与待处理混合料路基底部保持1~3个拔高h的垂直距离,所述拔高h为10cm~
15cm;然后将注浆管从上到下垂直插入到注浆孔中,所述注浆管为顶端开口、底端也开口的空心圆管,将注浆管上自底端面为L距离以下的部分记为注入区,且在注入区的的管壁上均匀分布开有多个通孔;
步骤4.2,按照微生物菌液和混合料的质量比为1∶6~7的比例配置微生物菌液,并采用边注入边拔高的方式通过注浆机、注浆管将该微生物菌液灌注到待处理混合料路基中,具体的,用注浆机将微生物菌液注入到注浆管中,且每注入10~15分钟后停止注入,并将注浆管向上拔一个拔高h后再进行下一10~15分钟的注入,重复该边注入边拔高的动作直到注浆管拔出为止;所述注浆机的流速为1L/min~2L/min;
步骤4.3,微生物菌液灌注结束后,静置24h~72h,然后将注浆管按照步骤4.1的方法再次插入到待处理混合料路基中;
步骤4.4,按照胶结液和混合料的质量比为1∶6~7的比例配置胶结液,并采用边注入边拔高的方式将该胶结液通过注浆机、注浆管灌注到待处理混合料路基中,具体的,用注浆机将胶结液注入到注浆管中,且每注入10~15分钟后停止注入,并将注浆管向上拔一个拔高h后再进行下一10~15分钟的注入,重复边注入边拔高的动作直到注浆管拔出为止;所述注浆机的流速为1L/min~2L/min;
步骤4.5,胶结液灌注完成后,静置24h~72h;
步骤4.6,按照步骤4.2~步骤4.5所述方法完成一次灌注后,对混合料路基进行养护,具体的:若25℃<自然温度<35℃,养护时间为3天~7天;
若0℃≤自然温度≤25℃,养护时间为7天~28天;
将通过步骤4处理完成的待处理混合料路基记为待检测碱渣尾矿砂路基;
步骤5,从步骤4处理完成的待检测碱渣尾矿砂路基场地中取适量土样并记为固化土样,密封保存至实验室,检测固化土样的无侧限抗压强度UCS;
若UCS<600KPa,返回步骤4.2;
若UCS≥600KPa,即得到改良后的碱渣尾矿砂路基。
2.根据权利要求1所述的一种碱渣与微生物改良尾矿砂制作路基填料的方法,其特征在于,所述美国菌种保藏中心推荐配方ATCC 1376 NH4‑YE配置的培养液的组成为:20g酵母提取物、10g(NH4)2SO4、0.13mol/L Tris Buffer,加去离子水至1L,用1mol/L HCl调节培养液pH=9.0。
3.根据权利要求1所述的一种碱渣与微生物改良尾矿砂制作路基填料的方法,其特征在于,所述巴氏芽孢杆菌的美国菌种保藏中心编号为ATCC11859。
4.根据权利要求1所述的一种碱渣与微生物改良尾矿砂制作路基填料的方法,其特征在于,步骤4.1中的L=10cm~15cm。
5.根据权利要求1所述的一种碱渣与微生物改良尾矿砂制作路基填料的方法,其特征在于,步骤4.1所述通孔的孔径≤3mm,每两个相邻通孔的孔距为1cm~2cm。
6.根据权利要求1所述的一种碱渣与微生物改良尾矿砂制作路基填料的方法,其特征在于,步骤1.1所述风干指的是碱渣与尾矿砂的重量含水率均≤5%。