جواد بیدگلی

رسوب کربنات کلسیم القاشده توسط میکروارگانیسم ها به عنوان فناوری ای نوین و زیست سازگار، در سال های اخیر جایگاه مهمی در حوزه های زیست پالایی، کنترل ریزگردها، بیابان زدایی و مهندسی ژئوتکنیک یافته است. هدف این پژوهش، بررسی کارایی فرآیند MICP در بهسازی خاک های کویری و ارزیابی اثر لایه های بهسازی شده زیستی بر ظرفیت باربری نهایی و مود گسیختگی پی نواری بر روی خاک ماسه ای است. در این راستا، باکتری های اورئولیتیک از مرکز ملی ذخایر ژنتیکی ایران تهیه و سویه های منتخب با آزمون های بیوشیمیایی و مولکولی تأیید شدند. از این باکتری ها برای القای رسوب کربنات کلسیم و ایجاد لایه ای نازک در محیط شنی استفاده گردید. به منظور تحلیل رفتار مکانیکی، یک مدل فیزیکی شامل خاک ماسه ای با لایه زیستی طراحی شد و ظرفیت باربری تحت شرایط مختلف شامل نوع سویه و عمق لایه بررسی گردید. داده های تجربی با مدل سازی عددی در نرم افزار PLAXIS بر پایه تئوری المان محدود و معیار شکست کولمب–موهر تطبیق داده شدند و نتایج برای اعتبارسنجی با داده های میدانی مقایسه شد. یافته ها نشان داد لایه های زیستی ایجادشده توسط فناوری MICP انسجام و استحکام خاک شنی را تا سه برابر افزایش می دهند. بیشترین غلظت کربنات کلسیم، ۳۳.۷۸ گرم در لیتر، در شرایط بهینه با OD₆₀₀=2 و محلول سیمانی حاوی ۱ مولار کلرید کلسیم و ۱ مولار اوره به دست آمد که بالاترین مقدار گزارش شده در پژوهش های مشابه است. همچنین، Bacillus megaterium در مقایسه با Sporosarcina pasteurii عملکرد بهتری در بهبود پارامترهای مقاومت برشی داشته و ظرفیت باربری پی را تا ۵۰ درصد افزایش داده است. نتایج عددی با داده های تجربی کمتر از ۱۰ درصد انحراف داشتند.