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微生物矿化现象在大自然中普遍存在,某些细菌能够诱导产生碳酸钙生物矿化,使岩土力学强度得到一定提高的同时整个反应过程无污染。微生物原位加固技术就是利用微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbially Induced Calcite Precipitation)的原理,进行岩土工程原位加固。相对于传统水泥技术所带来的地下水系统的污染和生态环境的破坏,MICP技术是一种环境友好、可持续的原位加固新技术,也是岩土工程领域重要的研究方向,具有较大的应用前景。本文开展了土著巴斯德芽孢杆菌的分离与生长特性,砂介质中钙离子桥接固定细菌及生物注浆胶结砂柱研究,取得的主要研究成果如下:首先采用选择性富集、平板分离法,从土壤中分离出一株土著尿素分解菌,采用16S rDNA序列分析鉴定为巴斯德芽孢杆菌(Sporosarcina pasteurii),并对其生长特性进行了研究,获得了最适培养条件为:培养基初始pH值9,接种量4%,温度35℃和摇床转速200r/min。其次,研究了巴斯德芽孢杆菌在砂柱中的桥接固定规律,实验结果表明:钙离子可明显提高细菌的固定量;在一定范围内,加大菌液注入量能提高细菌的桥接固定量;溶液的渗流速度对细菌的桥接固定有一定的影响,存在着最适渗流速度。最后,在细菌桥接固定研究的基础上,采用三步注入法,开展了巴斯德芽孢杆菌注浆胶结砂柱实验研究。经多次注浆(最大注浆次数为15次)所有砂柱均能成型,当碳酸钙沉积量为271.9g/L时,单轴抗压强度为2.58MPa,渗透系数为0.019cm/s。胶结砂柱单轴抗压强度总体上随着碳酸钙沉积量的增加而增加,但砂柱中沉积碳酸钙分布的均匀性对单轴抗压强度有明显的影响;渗透性随着碳酸钙沉积量的增加而降低。