دانشگاه صنعتی امیرکبیر نشریه مهندسی عمران امیرکبیر 2588-297X 54 9 2022 11 22 Improvement and stabilization of soft and loose fine-grained soils by Microbial Induced Calcite Precipitation (MICP) method (Case study: fine-grained soil of Kermanshah Faculty of Agriculture) بهسازی و تثبیت خاک‌های نرم و سست ریزدانه به روش رسوب‌زایی زیستی کربنات کلسیم (مطالعه‌ی موردی: خاک ریزدانه دانشکده کشاورزی کرمانشاه) 3217 3242 4728 10.22060/ceej.2022.18917.6997 FA سارا کرمی دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران جهانگیر خزایی دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران 0000-0002-9909-7273 محمد شریفی پور دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران 0000-0002-7183-3291 روح الله شریفی دانشکده کشاورزی، دانشگاه رازی، کرمانشاه، ایران Journal Article 2020 08 26 The process of biomineralization as a method of biological soil improvement refers to a set of biochemical reactions in which the sediment formed by bacteria causes the grains of soil to graft and thus improve its properties. In each of the previous researches in the field of biomineralization, one of the methods of mixing, adsorption and injection have been used to add cementation solution to the soil and so far, no comparison has been made on these methods. What is very important in the biomineralization process as a soil remediation method and in fact, one of the most important challenges of this method is the uniform penetration of the biocementation solution and, consequently the proportional distribution of sediments formed in the soil matrix. In the present study, after optimizing the precipitation conditions, the effect of the sample-making method on the biological improvement of Kermanshah clay fine-grained soil with two bacteria Bacillus megaterium and Lysinibacillus boronitolerans was studied. The results show that the method of sample making (in terms of adding biocementation solutions) has a significant effect on the improvement of the compressive strength of samples. The maximum improvement of soil compressive strength (up to 2.68) occurred for Bacillus megaterium in the adsorption method. In general, the addition of solution to the soil by adsorption method has been more effective in the proper placement of sediment between soil grains than the mixing and injection method. It has been more effective and in fact the solutions have been allowed to move between the soil grains to the corners where the grains join, thus resulting in the formation of effective sediment at the grains joint. Also, biological stabilization of the consolidation test sample reduced the soil void ratio change from 0.584 to 0.354 and the compression index from 0.077 to 0.038. The addition of biocementation solutions to the sample of atterberg limits test sample reduced the plasticity index from 26 to 19. فرآیند رسوب‌زایی زیستی به عنوان یک روش بهسازی بیولوژیکی خاک به مجموعه‌ای از واکنش‌های بیوشیمیایی اشاره دارد که طی آن، رسوب تشکیل شده توسط باکتری‌ها موجب پیوند دانه‌های خاک و در نتیجه بهبود خواص آن می‌شود. در هر کدام از تحقیقات قبلی در زمینه‌ی رسوب‌زایی زیستی، یکی از روش‌های اختلاط، جذب سطحی و تزریق جهت افزودن مواد رسوب‌زا به خاک استفاده شده است و تا به حال مقایسه‌ای بر این روش‌ها صورت نگرفته است. آنچه در فرآیند رسوب­زایی زیستی به عنوان یک روش بهسازی خاک بسیار حائز اهمیت است و در واقع یکی از مهم­ترین چالش­های این روش محسوب می­ شود، نفوذِ یکنواختِ محلول­ رسوب­زا و به تبع آن توزیع متناسب رسوبات تشکیل شده در حجم خاک است. در پژوهش حاضر پس از بهینه‌سازی شرایط رسوب‌زایی، تأثیر روش ساخت نمونه ­های آزمایش تک محوری در بهسازی بیولوژیکی خاک ریزدانه رسی کرمانشاه با دو باکتری Bacillus megaterium و  Lysinibacillus boronitolerans مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاکی از آن است که روش­ ساخت نمونه (از نظر اضافه کردن مواد رسوب­ زا) بر میزان بهبود مقاومت فشاری نمونه ­­ها تأثیر قابل توجهی دارد و بیشترین بهبود مقاومت تا 2/68 برابر برای باکتری Bacillus megaterium در روش جذب سطحی اتفاق افتاده است و به طور کلی افزودن مواد رسوب‌زا به خاک به روش جذب سطحی در جای‌گیری مناسب رسوب بین دانه‌های خاک، به نسبت روش اختلاط و تزریق، مؤثرتر عمل کرده است و در واقع به محلول‌ها اجازه داده شده که بین دانه‌های خاک به سمت کنج‌ها که محل اتصال دانه‌هاست حرکت کنند و در نتیجه منجر به تشکیل رسوب مؤثر در محل اتصال دانه‌ها شوند. همچنین تثبیت بیولوژیکی نمونه‌ی آزمایش تحکیم، تغییرات نسبت منافذ خاک را از 0/584 به 0/354 و شاخص فشردگی را از 0/77 به 0/038 کاهش داده است و افزودن مواد رسوب­زا به نمونه ­ی آزمایش حدود اتربرگ موجب کاهش شاخص خمیری از 26 به 19 شده است. https://ceej.aut.ac.ir/article_4728_71f07bf95f0113eefab12552181dd832.pdf