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沙漠风积砂是干旱、半干旱气候环境下形成的一种特殊性质的土体,广泛分布于我国西北地区,具有均质松散,不易压实等特点。因此,将其作为路基及建筑物基础时必须先进行加固处理。微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Calcite Precipitation,MICP)是一种新型环保的土体加固技术,利用细菌在新陈代谢过程中发生的矿化作用,诱导生成碳酸钙晶体,从而将松散的砂土颗粒胶结成为具有一定强度的整体。本文对微生物诱导方解石沉淀(MICP)技术固化沙漠风积砂进行了相关研究,通过在风积砂中加注巴氏芽孢杆菌菌液和5种不同浓度的胶结液(0.5mol/L,1.0mol/L,1.5mol/L,2.0mol/L,2.5mol/L的氯化钙和尿素溶液的混合液)对沙漠风积砂进行固化,分析了固化风积砂的物理力学特性和微观结构,研究了微生物固化风积砂的相关机理。研究结论可概括如下:(1)利用巴氏芽孢杆菌进行微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)固化沙漠风积砂是可行的,能有效改善沙漠风积砂的工程特性。(2)通过滴加巴氏芽孢杆菌菌液和不同浓度的胶结液,碳酸钙逐渐在风积砂中形成结晶,并固化胶结砂颗粒。其中,碳酸钙的形成是导致其他特性变化的主要原因。随着胶结液浓度的增加,碳酸钙含量增加,导致砂密度增大,渗透系数减小,无侧限抗压强度增大。(3)碳酸钙在砂颗粒间的填充,使孔隙体积减小,从而降低了渗透性。通过浓度大于1.5mol/L胶结液处理风积砂,可使渗透性减小97.5%以上。(4)低浓度胶结液(0.5mol/L~1.0mol/L)处理的风积砂,所生成的碳酸钙主要粘附在砂颗粒表面,起充填孔隙的作用;高浓度胶结液(1.5mol/L~2.5mol/L)处理的风积砂,生成了更多的碳酸钙,主要起胶结砂颗粒的作用。(5)通过X射线衍射分析,巴氏芽孢杆菌诱导生成的碳酸钙均为方解石晶型。经光学显微镜和SEM分析,砂颗粒表面有白色透明的方解石生成,晶体呈斜方六面体形。