CN113295846B - 一种检测micp固化污染土效果的试验装置及试验方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测MICP固化污染土效果的试验装置及试验方法，涉及岩土工程技术领域。所述试验装置包括试验箱、插入试验箱内可进行微生物注入的注浆管、与试样箱相通的测压管、插入试验箱内可进行应力应变测量的T型锚。试验过程中，通过该装置进行微生物诱导碳酸钙沉淀固化污染土吸附金属离子达到固化土壤的目的，并通过该装置对固化试样进行渗流试验、水头测量、应力应变测试、碳酸钙含量检测和离子浓度检测，对MICP固化污染土的效果进行了检测。本发明所述试验装置结构简单、功能齐全、操作便捷，可广泛应用于实际污染场地的修复测试。

Description

一种检测MICP固化污染土效果的试验装置及试验方法

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种检测MICP固化污染土效果的试验装置及试验方法。

背景技术

近年来，我国由于工业和农业等行业发展所带来影响，全国土壤污染越来越严重，部分地区土壤污染已经极为严重。土壤重金属污染是指土壤中重金属元素含量明显高于其自然背景值，并造成生态破坏和环境质量恶化的现象。根据《全国土壤污染调查公报》我国土壤总的超标率为16.1％，Cd、Hg、As、Cu、Pb、Cr、Zn、Ni八种无机污染物点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％，污染超标情况严重。土壤重金属污染来源主要包括污水灌溉、大量农药与化肥的使用、矿山开采与冶炼以及固体废弃物处置不当等。其中，矿山开采与冶炼留下的尾矿库是重金属污染的重要来源。矿产资源的开采不仅破坏了当地的土地资源，使其失去了利用价值，而且对周边环境造成了严重的环境污染。如何开发利用尾矿砂，减少环境污染是目前国际上普遍关注的问题。MICP技术是一种将化学固定与微生物原位修复结合的土壤重金属污染修复新技术，具有资源丰富、环境友好、适用性强、工艺简单等优点。尾矿砂中的金属离子一般由于地下水的上涌和大气降水的入渗而流动，而MICP技术不仅可以吸附重金属离子，还可以降低尾矿砂的渗透性，从而起到环境保护的作用。对于周围有矿山等污染源的农用地而言，MICP技术显得尤为重要，农用地周围的污染源产生的重金属离子会随着地下水的上涌以及大气降雨的入渗而流动，从而污染农用地，形成土壤-植物体系，重金属离子从土壤中迁移到植物中，对人类的危害性极大。

因此，为解决以上问题，以MICP技术为基础，研制了一种检测MICP固化污染土效果的试验装置及试验方法，该试验装置及试验方法的发明对于MICP技术应用于实地修复具有重要的工程实际意义和理论研究价值。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而发明了一种检测MICP固化污染土的试验装置及试验方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现。本发明提供了一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，包括主体装置、注入装置和检测装置，所述主体装置包括试验箱、试样、L型短管、进水管、排水管和水箱；

所述试验箱为横截面为矩形的无盖空心箱体，箱体内腔的高度为H1，试样铺设在试验箱的底板上，铺设高度为H2，H2＜H1；将试验箱上任意两个平行的侧板中的一个记为C板，另一个记为D板，在C板上均匀布设P个取样孔，在D板下部以等距r平行布设N个测压管孔，N个L型短管的水平段的管口分别与N个测压管孔相通，且N个L型短管垂直段的管口处留有外螺纹；将试验箱上另外二个平行的侧板中的一个记为A板，另一个记为B板，在A板上自上而下均匀布设均匀布设多个进水孔，一个水箱通过进水管与进水孔相通，且在进水管上装有测速仪和止水夹，在B板上与多个进水孔对应位置自上而下均匀布设多个排水孔，排水管与排水孔相通；

所述的注入装置包括一个蠕动泵和G个注浆管，所述注浆管为顶部开口的空心管，在该注浆管的管壁上从底部向上为H2的高度部分均匀布设多个孔隙；G个注浆管连成一排、与A板平行且封闭端朝下垂直插入试样中，设A板与B板的距离为L1，G个注浆管连成的排与A板的直线距离为L2，L2＜1/3L1；

所述的检测装置包括N个测压管、两个T型锚、两根传感光缆和一个布里渊光时域反射测量计；所述测压管为空心管，且下端管口处留有与L型短管的垂直段管口处的外螺纹对应的内螺纹，在进行渗流试验时，测压管的下端管口与L型短管垂直段管口通过内外螺纹接通；所述两个T型锚的锚杆垂直插入试样中；所述传感光缆的一端与T型锚相连，另一端与布里渊光时域反射测量计相连；

G、P、N均为正整数。

优选地，在进行渗流试验之前，所述N个L型短管(21)的垂直段的管口用堵头进行封闭。

优选地，所述两个T型锚在试验箱中插入的位置为：一个T型锚垂直插入A板与G个注浆管连成的排之间，设插入点到A板的水平直线距离为L3，另一个T型锚到B板的水平直线距离为L3。

优选地，所述进水管与进水孔的接触处、排水管与排水孔的接触处、L型短管与测压管孔的接触处均用橡胶圈和防水胶带进行了密封，以保证主体装置的封闭性；所述L型短管与测压管的接触处均用橡胶圈和防水胶带进行了密封，以保证N个测压管与L型短管接通处不渗漏。

优选地，所述进水孔于A板内侧的开口处、所述排水孔于B板内侧的开口处均布有过滤网，以防止试验过程中试样不外流。

优选地，所述试样由粒径为0.5mm-2mm的砂砾组成。

优选地，所述T型锚的材质为高强塑料。

本发明还提供了一种检测MICP固化污染土效果的试验方法，所述试验方法通过对固化试样进行渗流试验、应力-应变曲线的读取、碳酸钙含量检测和离子浓度检测，对MICP固化污染土的效果进行了检测，具体步骤如下：

步骤1，试样的装填

清洁试验箱，封闭取样孔，通过止水夹封闭进水管，用堵头对N个L型短管的垂直段的管口进行封闭；

将试样干密度记为ρ_d，计算试样所需土体粉末质量m_s，将土体粉末分多次装填于试验箱内，每次装填后压实，然后将T型锚的锚杆垂直打入试样中；

步骤2，微生物菌液和胶结液的注入

将G个注浆管垂直插入试样中；

启动蠕动泵，通过软管向G个注浆管注入微生物菌液和胶结液，并将下述注入记为一次注浆：首先注入微生物菌液、然后间隔X小时后注入胶结液，再静置20-28个小时；其中X记为间隔时间；

在试验过程中共进行Y次注浆，Y次注浆完成后放置三天，其中Y记为注浆次数；

将通过步骤2完成的试样记为固化试样；

步骤3，渗流试验及渗流系数的检测

步骤3.1，取出N个L型短管中的堵头，接通N个测压管，并在接触处用橡胶圈和防水胶带进行密封；调整进水管上的止水夹的松紧度控制流速以恒定流速v向试验箱内注入，测速仪进行记录；

步骤3.2，观察并记录N个测压管内水柱高度的变化，满足以下条件之一时，认定渗流平衡：

条件1：测压管内水柱高度无变化；

条件2：任意两个测压管内水柱高度的差值恒定；

步骤3.3，首先按照从A板到B板的方向依次对测压管进行编号，然后记录N个测压管中的水柱高度，并记为水头S_j，j为测压管的序号，j＝1，2...N；将第一个测压管的水柱高度即水头S₁记为基准水头，依次计算2-N个水头S_j与基准水头S₁的差并记为水头差h_m，m＝2，3…N；

计算每一个水头差h_m对应的水里梯度i_m，m＝2，3…N，表达式为：

与水里梯度i_m对应的渗透系数K_m，m＝2，3…N，表达式为：

利用上述计算得到的N-1个水里梯度i_m和渗透系数K_m的数据，利用该数据在计算机上做i_m-K_m曲线；

步骤4，读取固化试样的应力-应变曲线

从进水孔开始注水时，布里渊光时域反射测量计即记录通过T型锚测量得到的固化试样的应力和应变数据，并实时绘制应力-应变曲线；当测压管内水柱高度无变化时，截取注水开始到测压管内水柱高度无变化时的应力-应变曲线作为本次试验的数据，两个T型锚共得到两组应力-应变曲线；

步骤5，碳酸钙含量和重金属离子含量检测

步骤5.1，取样

打开取样孔从P个取样孔中取固化试样，设定每个取样孔取两份固化试样，即共取出两组2P份固化试样，将其中一组固化试样中的任意一份固化试样记为碳酸钙试样Q_1t、另一组固化试样中的任意一份固化试样记为离子试样Q_2t，，t＝1，2...P；

步骤5.2，碳酸钙检测

将碳酸钙试样Q_1t放入烘箱中，烘箱温度设定为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，烘干后称取碳酸钙试样Q_1t的质量并记为第一次碳酸钙试样质量M_1t，t＝1，2…P；

对烘干后的碳酸钙试样Q_1t加入盐酸进行浸泡，直至不再产生气泡时停止加入盐酸；

对盐酸浸泡后的碳酸钙试样Q_1t进行清洗后放入烘箱中，烘箱温度设定为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，烘干后称取碳酸钙试样Q_1t的质量并记为第二次碳酸钙试样质量M_2t，t＝1，2…P；

计算碳酸钙试样Q_1t的二氧化碳质量M_3t，t＝1，2…P，表达式如下：

M_3t＝M1_t-M_2t

根据下式，得到碳酸钙试样Q_1t的酸钙含量M_t，t＝1，2…P，表达式如下：

步骤5.3，离子浓度检测

将离子试样Q_2t放入烘箱中，烘箱温度设为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，等离子试样Q_2t烘干后粉碎过0.5mm筛；

将烘干过筛后的离子试样Q_2t加入到浸提液中得到混合液X_t，t＝1，2...P，离子试样Q_2t与浸提液的质量比为1∶20；将混合液X_t置于振荡箱中以120r/min-180r/min的转速振荡18小时-24小时后静置2小时；

选用真空过滤泵和孔径为0.22um的滤膜过滤混合液对振荡静置处理后的混合液X_t进行处理，得到滤液E_t，t＝1，2...P；

采用火焰原子吸收分光光度法测定滤液E_t中重金属离子的含量，得到离子试样Q_2t的重金属离子含量F_t，t＝1，2…P；

汇总步骤3-步骤5得到的试验数据，并发送到计算机19。

优选地，步骤5中所述浸提液的配置过程为：将5.7mL冰醋酸加入到去离子水中，定容至1.0L，使溶液的PH为2.88±0.05，制得浸提液。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1、试样箱上均匀布设有多个测压口与均匀布设的多个取土口相呼应，渗流试验后从取土口取出土样检测碳酸钙含量以验证渗流实验的准确性；

2、在实验箱中插入管壁带有孔隙的注浆管，在注浆过程中能够有效的将微生物菌液和胶结液注入到试样中，注浆管周围含有多个孔隙，保证菌液和胶结液均匀注入试样；

3、渗流实验后从取土口取出固化试样，可同时进行碳酸钙检测、重金属离子浓度检测，以检测MICP固化污染土的效果；

4、本试验装置结构简单，功能齐全，操作便捷。

附图说明

图1是本发明实施例中试验装置的总体结构示意图；

图2是本发明实施例中试验箱的俯视图；

图3是本发明实施例渗流试验进行中试验箱左视截面图；

图4是本发明实施例中注浆管的结构示意图。

图中：1、试验箱；2、进水孔；3、排水孔；4、取样孔；5、测压管孔；6、进水管；7、排水管；8、水箱；9、试样；10、测压管；11、T型锚；12、传感光缆；13、布里渊光时域反射测量计；14、注浆管；15、孔隙；16、蠕动泵；17、止水夹；18、测速仪；19、计算机；20、过滤网；21、L型短管；22、橡胶塞。

具体实施方式

以下结合附图1-图4对本发明的实施例进行详细的描述。

图1是本发明实施例中试验装置的总体结构示意图，图2是本发明实施例中试验箱的俯视图，图3是本发明实施例渗流试验进行中试验箱左视截面图，图4是本发明实施例中注浆管的结构示意图。

由图1-图4可见，本发明提供了一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，包括主体装置、注入装置和检测装置，所述主体装置包括试验箱1、试样9、N个L型短管21、进水管6、排水管7和水箱8。

所述试验箱1为横截面为矩形的无盖空心箱体，箱体内腔的高度为H1，试样9铺设在试验箱1的底板上，铺设高度为H2，H2＜H1。将试验箱1上任意两个平行的侧板中的一个记为C板，另一个记为D板，在C板上均匀布设P个取样孔4，在D板下部以等距r平行布设N个测压管孔5，所述N个L型短管21的水平段的管口分别与N个测压管孔5相通，且N个L型短管21垂直段的管口处留有外螺纹。将试验箱1上另外二个平行的侧板中的一个记为A板，另一个记为B板，在A板上自上而下均匀布设均匀布设多个进水孔2，一个水箱8通过进水管6与进水孔2相通，且在进水管6上装有测速仪18和止水夹17，在B板上与多个进水孔2对应位置自上而下均匀布设多个排水孔3，排水管7与排水孔3相通；

所述的注入装置包括一个蠕动泵16和G个注浆管14，所述注浆管14为顶部开口的空心管，在该注浆管14的管壁上从底部向上为H2的高度部分均匀布设多个孔隙15。G个注浆管14连成一排、与A板平行且封闭端朝下垂直插入试样9中，设A板与B板的距离为L1，G个注浆管14连成的排与A板的直线距离为L2，L2＜1/3L1；

所述的检测装置包括N个测压管10、两个T型锚11、两根传感光缆12和一个布里渊光时域反射测量计13。所述测压管10为空心管，且下端管口处留有与L型短管21的垂直段管口处的外螺纹对应的内螺纹，在进行渗流试验时，测压管10的下端管口与L型短管21垂直段管口通过内外螺纹接通。所述两个T型锚11的锚杆垂直插入试样9中。所述传感光缆12的一端与T型锚12相连，另一端与布里渊光时域反射测量计13相连。

G、P、N均为正整数。

在本实施例中，在进行渗流试验之前，所述N个L型短管21的垂直段的管口用堵头进行封闭。

在本实施例中，所述两个T型锚11在试验箱1中插入的位置为：一个T型锚11垂直插入A板与G个注浆管14连成的排之间，设插入点到A板的水平直线距离为L3，另一个T型锚11到B板的水平直线距离为L3。

在本实施例中，所述进水管6与进水孔2的接触处、排水管7与排水孔3的接触处、L型短管21与测压管孔5的接触处均用橡胶圈和防水胶带进行了密封，以保证主体装置的封闭性；所述L型短管21与测压管1的接0触处均用橡胶圈和防水胶带进行了密封，以保证N个测压管10与L型短管21接通处不渗漏。

在本实施例中，所述进水孔2于A板内侧的开口处、所述排水孔3于B板内侧的开口处均布有过滤网20，以防止试验过程中试样不外流。

在本实施例中，所述试样9由粒径为0.5mm-2mm的砂砾组成。所述T型锚11的材质为高强塑料。

具体的，在本实施例中，所述试验箱1为厚度为3cm的有机玻璃制作而成，内腔尺寸为长80cm、宽30cm、高100cm，即H＝100cm，L1≈80cm。G个注浆管14连成的排与A板的直线距离为L2为25cm。试验箱1上共有八个进水孔2和8个排水孔3，进水孔2和排水孔3的孔径均为2cm。共布设了20个取样孔4，即P＝20，取样孔4的孔径为2.5cm。共布设有7个测压管10，即N＝7，测压管10的孔径为6mm。所述取样孔4在取样前用橡胶塞22封闭。

本发明还提供了一种检测MICP固化污染土效果的试验方法，，所述试验方法通过对固化试样进行渗流试验、应力-应变曲线的读取、碳酸钙含量检测和离子浓度检测，对MICP固化污染土的效果进行了检测，具体步骤如下：

步骤1，试样的装填

清洁试验箱，封闭取样孔4，通过止水夹17封闭进水管6，用堵头对N个L型短管21的垂直段的管口进行封闭。

将试样9干密度记为ρ_d，计算试样(9)9所需土体粉末质量m_s，将土体粉末分多次装填于试验箱1内，每次装填后压实，然后将T型锚11的锚杆垂直打入试样9中。

在本实施例中，用橡胶塞22封闭取样孔4。另外试样9的装填高度H2＝85cm。

步骤2，微生物菌液和胶结液的注入

将G个注浆管14垂直插入试样9中。

启动蠕动泵16，通过软管向G个注浆管14注入微生物菌液和胶结液，并将下述注入记为一次注浆：首先注入微生物菌液、然后间隔X小时后注入胶结液，再静置20-28个小时；其中X记为间隔时间。

在试验过程中共进行Y次注浆，Y次注浆完成后放置三天，其中Y记为注浆次数。

将通过步骤2完成的试样记为固化试样。

在本实施例中，G＝5，X＝5，Y＝6。静置时间为24小时。

步骤3，渗流试验及渗流系数的检测

步骤3.1，取出N个L型短管21中的堵头，接通N个测压管10，并在接触处用橡胶圈和防水胶带进行密封。调整进水管6上的止水夹17的松紧度控制流速以恒定流速v向试验箱1内注入，测速仪19进行记录。

步骤3.2，观察并记录N个测压管10内水柱高度的变化，满足以下条件之一时，认定渗流平衡：

条件1：测压管10内水柱高度无变化；

条件2：任意两个测压管10内水柱高度的差值恒定。

步骤3.3，首先按照从A板到B板的方向依次对测压管10进行编号，然后记录N个测压管10中的水柱高度，并记为水头S_j，j为测压管10的序号，j＝1，2...N。将第一个测压管10的水柱高度即水头S₁记为基准水头，依次计算2-N个水头S_j与基准水头S₁的差并记为水头差h_m，m＝2，3…N；

计算每一个水头差h_m对应的水里梯度i_m，m＝2，3...N，表达式为：

计算与水里梯度i_m对应的渗透系数K_m，m＝2，3…N，表达式为：

利用上述计算得到的N-1个水里梯度i_m和渗透系数K_m的数据，利用该数据在计算机上做i_m-K_m曲线。

在本实施例中，N＝7。

步骤4，读取固化试样的应力-应变曲线

从进水孔2开始注水时，布里渊光时域反射测量计即记录通过T型锚11测量得到的固化试样的应力和应变数据，并实时绘制应力-应变曲线。当测压管(10)内水柱高度无变化时，截取注水开始到测压管(10)内水柱高度无变化时的应力-应变曲线作为本次试验的数据，两个T型锚(11)共得到两组应力-应变曲线。

步骤5，碳酸钙含量和重金属离子含量检测

步骤5.1，取样

打开取样孔4从P个取样孔4中取固化试样，设定每个取样孔4取两份固化试样，即共取出两组2P份固化试样，将其中一组固化试样中的任意一份固化试样记为碳酸钙试样Q_1t、另一组固化试样中的任意一份固化试样记为离子试样Q_2t，，t＝1，2...P。

在本实施例中，P＝20，即共取样2组40份试样。

步骤5.2，碳酸钙检测

将碳酸钙试样Q_1t放入烘箱中，烘箱温度设定为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，烘干后称取碳酸钙试样Q_1t的质量并记为第一次碳酸钙试样质量M_1t，t＝1，2…P。

对烘干后的碳酸钙试样Q_1t加入盐酸进行浸泡，直至不再产生气泡时停止加入盐酸。

对盐酸浸泡后的碳酸钙试样Q_1t进行清洗后放入烘箱中，烘箱温度设定为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，烘干后称取碳酸钙试样Q_1t的质量并记为第二次碳酸钙试样质量M_2t，t＝1，2…P。

计算碳酸钙试样Q_1t的二氧化碳质量M_3t，t＝1，2…P，表达式如下：

M_3t＝M_1t-M_2t

根据下式，得到碳酸钙试样Q_1t的酸钙含量M_t，t＝1，2…P，表达式如下：

步骤5.3，离子浓度检测

将离子试样Q_2t放入烘箱中，烘箱温度设为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，等离子试样Q_2t烘干后粉碎过0.5mm筛。

将烘干过筛后的离子试样Q_2t加入到浸提液中得到混合液X_t，t＝1，2...P，离子试样Q_2t与浸提液的质量比为1∶20；将混合液X_t置于振荡箱中以120r/min-180r/min的转速振荡18小时-24小时后静置2小时。

选用真空过滤泵和孔径为0.22um的滤膜过滤混合液对振荡静置处理后的混合液X_t进行处理，得到滤液E_t，t＝1，2...P。

采用火焰原子吸收分光光度法测定滤液E_t中重金属离子的含量，得到离子试样Q_2t的重金属离子含量F_t，t＝1，2...P。

在本实施例中，浸提液的配置过程为：将5.7mL冰醋酸加入到去离子水中，定容至1.0L，使溶液的PH为2.88±0.05，制得浸提液。

汇总步骤3-步骤5得到的试验数据，并发送到计算机19。

由以上步骤可见，利用本发明的试验装置和试验方法，可以进行固化修复，可以得到数组固化试样的试验数据，包括渗流系数、土体应力-应变、碳酸钙含量、重金属离子含量，将这些数据传入外部计算机系统进行汇总和整理，可以对固化试样的修复效果做出评估。

Claims (7)

1.一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，包括主体装置、注入装置和检测装置，其特征在于，所述主体装置包括试验箱（1）、试样（9）、L型短管（21）、进水管（6）、排水管（7）和水箱（8）；

所述试验箱（1）为横截面为矩形的无盖空心箱体，箱体内腔的高度为H1，试样（9）铺设在试验箱（1）的底板上，铺设高度为H2，H2＜H1；将试验箱（1）上任意两个平行的侧板中的一个记为C板，另一个记为D板，在C板上均匀布设P个取样孔（4），在D板下部以等距r平行布设N个测压管孔（5），N个L型短管（21）的水平段的管口分别与N个测压管孔（5）相通，且N个L型短管（21）垂直段的管口处留有外螺纹；将试验箱（1）上另外二个平行的侧板中的一个记为A板，另一个记为B板，在A板上自上而下均匀布设多个进水孔（2），一个水箱（8）通过进水管（6）与进水孔（2）相通，且在进水管（6）上装有测速仪（18）和止水夹（17），在B板上与多个进水孔（2）对应位置自上而下均匀布设多个排水孔（3），排水管（7）与排水孔（3）相通；

所述的注入装置包括一个蠕动泵（16）和G个注浆管（14），所述注浆管（14）为顶部开口的空心管，在该注浆管（14）的管壁上从底部向上为H2的高度部分均匀布设多个孔隙（15）；G个注浆管（14）连成一排、与A板平行且封闭端朝下垂直插入试样（9）中，设A板与B板的距离为L1，G个注浆管（14）连成的排与A板的直线距离为L2，L2＜1/3L1；

所述的检测装置包括N个测压管（10）、两个T型锚（11）、两根传感光缆（12）和一个布里渊光时域反射测量计（13）；所述测压管（10）为空心管，且下端管口处留有与L型短管（21）的垂直段管口处的外螺纹对应的内螺纹，在进行渗流试验时，测压管（10）的下端管口与L型短管（21）垂直段管口通过内外螺纹接通；所述两个T型锚（11）的锚杆垂直插入试样（9）中；所述传感光缆（12）的一端与T型锚（11）相连，另一端与布里渊光时域反射测量计（13）相连；

G、P、N均为正整数；

所述两个T型锚（11）在试验箱（1）中插入的位置为：一个T型锚（11）垂直插入A板与G个注浆管（14）连成的排之间，设插入点到A板的水平直线距离为L3，另一个T型锚（11）到B板的水平直线距离为L3；

所述进水管（6）与进水孔（2）的接触处、排水管（7）与排水孔（3）的接触处、L型短管（21）与测压管孔（5）的接触处均用橡胶圈和防水胶带进行了密封，以保证主体装置的封闭性；所述L型短管（21）与测压管（10）的接触处均用橡胶圈和防水胶带进行了密封，以保证N个测压管（10）与L型短管（21）接通处不渗漏。

2.根据权利要求1所述的一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，其特征在于，在进行渗流试验之前，所述N个L型短管（21）的垂直部分的管口用堵头进行封闭。

3.根据权利要求1所述的一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，其特征在于，所述进水孔（2）于A板内侧的开口处、所述排水孔（3）于B板内侧的开口处均布有过滤网（20），以防止试验过程中试样不外流。

4.根据权利要求1所述的一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，其特征在于，所述试样（9）由粒径为0.5mm-2mm的砂砾组成。

5.根据权利要求1所述的一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，其特征在于，所述T型锚（11）的材质为高强塑料。

6.一种检测MICP固化污染土效果的试验方法，采用如权利要求1-5任一项所述的一种检测MICP固化污染土效果的试验装置，其特征在于，所述试验方法通过对固化试样进行渗流试验、应力-应变曲线的读取、碳酸钙含量检测和离子浓度检测，对MICP固化污染土的效果进行了检测，具体步骤如下：

步骤1，试样的装填

清洁试验箱，封闭取样孔（4），通过止水夹（17）封闭进水管（6），用堵头对N个L型短管（21）的垂直段的管口进行封闭；

将试样（9）干密度记为，计算试样（9）所需土体粉末质量/>，将土体粉末分多次装填于试验箱（1）内，每次装填后压实，然后将T型锚（11）的锚杆垂直打入试样（9）中；

步骤2，微生物菌液和胶结液的注入

将G个注浆管（14）垂直插入试样（9）中；

启动蠕动泵（16），通过软管向G个注浆管（14）注入微生物菌液和胶结液，并将下述注入记为一次注浆：首先注入微生物菌液、然后间隔X小时后注入胶结液，再静置20-28个小时；其中X记为间隔时间；

在试验过程中共进行Y次注浆，Y次注浆完成后放置三天，其中Y记为注浆次数；

将通过步骤2完成的试样记为固化试样；

步骤3，渗流试验及渗流系数的检测

步骤3.1，取出N个L型短管（21）中的堵头，接通N个测压管（10），并在接触处用橡胶圈和防水胶带进行密封；调整进水管（6）上的止水夹（17）的松紧度控制流速以恒定流速v向试验箱（1）内注入，测速仪（18）进行记录；

步骤3.2，观察并记录N个测压管（10）内水柱高度的变化，满足以下条件之一时，认定渗流平衡：

条件1：测压管（10）内水柱高度无变化；

条件2：任意两个测压管（10）内水柱高度的差值恒定；

步骤3.3，首先按照从A板到B板的方向依次对测压管（10）进行编号，然后记录N个测压管（10）中的水柱高度，并记为水头S_j,j为测压管（10）的序号,j=1,2...N；将第一个测压管（10）的水柱高度即水头S₁记为基准水头，依次计算2-N个水头S_j与基准水头S₁的差并记为水头差h_m，m=2，3...N；

计算每一个水头差h_m对应的水里梯度i_m，m=2，3...N，表达式为：

计算与水里梯度i_m对应的渗透系数K_m，m=2，3...N，表达式为：

利用上述计算得到的N-1个水里梯度i_m和渗透系数K_m的数据，利用该数据在计算机上做i_m-K_m曲线；

步骤4，读取固化试样的应力-应变曲线

从进水孔(2)开始注水时，布里渊光时域反射测量计即记录通过T型锚（11）测量得到的固化试样的应力和应变数据，并实时绘制应力-应变曲线；当测压管（10）内水柱高度无变化时，截取注水开始到测压管（10）内水柱高度无变化时的应力-应变曲线作为本次试验的数据，两个T型锚（11）共得到两组应力-应变曲线；

步骤5，碳酸钙含量和重金属离子含量检测

步骤5.1，取样

打开取样孔（4）从P个取样孔（4）中取固化试样，设定每个取样孔（4）取两份固化试样，即共取出两组2P份固化试样，将其中一组固化试样中的任意一份固化试样记为碳酸钙试样Q_1t、另一组固化试样中的任意一份固化试样记为离子试样Q_2t,，t=1,2...P；

步骤5.2，碳酸钙检测

将碳酸钙试样Q_1t放入烘箱中，烘箱温度设定为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，烘干后称取碳酸钙试样Q_1t的质量并记为第一次碳酸钙试样质量M_1t，t=1，2...P；

对烘干后的碳酸钙试样Q_1t加入盐酸进行浸泡，直至不再产生气泡时停止加入盐酸；

对盐酸浸泡后的碳酸钙试样Q_1t进行清洗后放入烘箱中，烘箱温度设定为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，烘干后称取碳酸钙试样Q_1t的质量并记为第二次碳酸钙试样质量M_2t，t=1，2...P；

计算碳酸钙试样Q_1t的二氧化碳质量M_3t，t=1，2...P，表达式如下：

根据下式，得到碳酸钙试样Q_1t的酸钙含量M_t，t=1，2...P，表达式如下：

步骤5.3，离子浓度检测

将离子试样Q_2t放入烘箱中，烘箱温度设为大于60摄氏度，烘干时间设定为大于24小时，等离子试样Q_2t烘干后粉碎过0.5mm筛；

将烘干过筛后的离子试样Q_2t加入到浸提液中得到混合液X_t，t=1,2...P，离子试样Q_2t与浸提液的质量比为1:20；将混合液X_t置于振荡箱中以120r/min-180r/min的转速振荡18小时-24小时后静置2小时；

选用真空过滤泵和孔径为0.22um的滤膜过滤混合液对振荡静置处理后的混合液X_t进行处理，得到滤液E_t，t=1,2...P；

采用火焰原子吸收分光光度法测定滤液E_t中重金属离子的含量,得到离子试样Q_2t的重金属离子含量F_t，t=1,2...P；

汇总步骤3-步骤5得到的试验数据，并发送到计算机（19）。

7.根据权利要求6所述的一种检测MICP固化污染土效果的试验方法，其特征在于，步骤5中所述浸提液的配置过程为：将5.7mL冰醋酸加入到去离子水中，定容至1.0L，使溶液的PH为2.88±0.05，制得浸提液。