生物法在巖土工程中的應用

巖土工程主要研究與解決巖體與土體工程問題。土體與巖體中都含有微生物。生物技術與巖土工程這個交叉點不可避免地成為科研家與巖土工程師關注的熱點。

在地表上下聚集了大量的生物體，它們的作用是在很小的范圍和很短的時間內完成的。土體內生物的積累效應不僅能改變土體的形狀，同時也能影響土的特征和性狀。在地表淺層數米范圍內，每千克土體內大約含有10⁹-----10¹²的微生物。這些微生物的大小與粉土和粘土顆粒的大小相同。Chapelle(2001)、Ehrlich(1996，1999)及其他許多學者的文獻中曾報道了相關的生物學原理和生物分解的地球化學過程。Mitchell Santamarina(2005)曾探討了巖土工程中應考慮的生物學問題。

生物法已被應用于治理污染地基，并且可以預料這種方法將會得到繼續的發展。土的巖土力學性狀可能會受到生物地球化學反應的影響，這種生物地球化學反應源于微生物能夠有選擇性的拉動或固定溶液中的無機化合物，釋放能改變其化學性質和pH值的酶和蛋白質，引起無機化合物的沉淀，并改變礦物質的電荷分布和陽離子交換能力。如使用某些微生物可以改變膨脹土中粘土礦物的親水性或改變膨脹土的雙電層結構，達到減小或根除膨脹土的脹縮性的目的，又對環境沒有污染。

       有了上述現象的知識將可打開大門，通往在潛在液化土層的穩定、基礎設施的自修復、基礎原地抬升以及在基坑開挖、隧道施工和礦物開采之前的巖土體性質的預處理等方面應用的廣闊前景。