微生物式之碳酸鈣膠結效應對粒狀土壤地質改良之研探

Effect of precipitation of microbiological CaCO3 cementation on the geotechnical improvement of granular soil

卓雨璇(Yu-Syuan Jhuo)

指導教授 ： 黃燦輝

共同指導教授 ： 陳立憲(Li-Hsien Chen)

國立臺灣大學/工學院/土木工程學研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2011.01939

摘要

鑑於微生物為地質成岩、礦化過程重要因素之一，且台灣國土危脆，大地防災之需求日殷，突顯出土壤強化改良與邊坡工程整治等需求刻不容緩。本文嘗試突破傳統地質改良方式，如物理式地錨工程及化學式灌漿工程為主之技術選項，改用存在於土壤中之微生物改良強化土壤本身之方式，進行本土首次研探。亦即利用生物技術之輔佐；進行長時性、生態式之地質改良，發展更近於自然之生態工程為本文要旨。
首先藉由採集台灣各地土壤樣本中既有之菌種；依文獻提及之微生物引致碳酸鈣沉澱之機制作為改進參考，篩選出本土具有引致碳酸鈣沉澱特質之微生物，並首次嘗試以多菌式 (即多菌種)對砂土進行改良，並重新審視其碳酸鈣沉澱之生化機制及其要因，同時找出較合適之培養基及改良方式。以掃描式電子顯微鏡 (Scanning electron microscopy, SEM)配合元素分析，及超音波脈衝 (Ultrasonic pulse)對砂土改良前後作化性與物性之成效評估。
經由系列實驗獲致兩種具土壤改良成效之微生物，一為蘇力桿菌，二為未定出種名之桿菌屬，以此二菌做研究，並找出合適此二菌之培養環境 (培養基成分)與影響碳酸鈣沉澱之因子 (尿素濃度、氯化鈣添加時間等)；再針對砂性土壤進行微生物式之土壤強化程序，經非破壞檢測顯示，此二菌確可引致碳酸鈣沉澱並提升其土壤剪力波速，未來應可作為相關土壤強化技術之參佐；與沉積岩膠結成岩機理之研析。

關鍵字

土壤微生物 ； 碳酸鈣 ； 掃描式電子顯微鏡 ； 元素分析 ； 超音波脈衝

並列摘要

無資料

並列關鍵字

Soil microbes ； Calcium carbonate ； Scanning electron microscope (SEM) ； element analysis ； Ultrasonic pulse

參考文獻

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