微生物诱导碳酸钙沉淀(Microbial Induced Calcium Carbonate Precipitation,以下简称MICP)这一生物成矿加固技术的出现备受众多领域研究者的关注和研究,MICP技术具有很好的胶结固化性能,是一种很有潜力的环境友好型的地基、边坡改良技术。本文基于此项技术,利用产脲酶菌巴氏生孢八叠球菌,并以吸附性材料活性炭颗粒和活性炭纤维材料作为碳基材料与产脲酶菌进行联合诱导碳酸钙沉淀展开对砂土的胶结固化试验的探索,论文具体研究内容及结论如下:(1)对于掺入不同含量活性炭材料的注浆胶结固化砂土的试验,首先考虑了不同孔隙体积的胶结溶液和不同孔隙体积的菌溶液注浆优化,获得合适的菌液和胶结溶液的注入量;然后通过分析MICP技术处理过程中的固菌率,以及胶结成型试件的碳酸钙含量、碳酸钙含量和固菌率关系、无侧限抗压强度、无侧限抗压强度和碳酸钙含量关系、X射线衍射分析(XRD)、电镜扫描(SEM)来对试验结果进行评价。试验得出结论如下:胶结溶液的使用剂量对碳酸钙产量和试件力学性能的提高起着十分重要的作用,随着胶结溶液剂量的增多,碳酸钙含量和力学性能逐渐被提高,而注入较多剂量的菌溶液(大于1.4倍孔隙体积)对碳酸钙含量和力学性能的提高几乎不会起到效果;与不添加活性炭材料的控制试件对比,固菌率均是随着活性炭材料掺量的增加而逐渐升高,MICP胶结固化试验生成的碳酸钙含量和固化成型试件的力学性能均是随着活性炭掺量的增加而逐渐提高;(2)在已优化获得的合适剂量的菌溶液和胶结溶液的基础上,对掺入不同含量的活性炭纤维材料进行注浆胶结加固试验,通过分析固菌率、碳酸钙含量、碳酸钙含量和固菌率关系、饱和与烘干工况下的无侧限抗压强度和抗拉强度、无侧限抗压强度和抗拉强度与碳酸钙含量关系、吸水率、软化系数、压拉比、X射线衍射分析(XRD)、电镜扫描(SEM)来对试验进行评价。试验得出结论如下:掺入不同含量活性炭纤维材料的MICP胶结固化试验的固菌率、碳酸钙含量和试件的力学性能同样是随着活性炭纤维材料掺量的增加而逐渐提高;另外,随着活性炭纤维材料掺量的增加,试件的吸水率逐渐减小,抗软化性能有提高的趋势,压拉强度比与控制试件相比均有所增加;(3)微观测试结果得出碳基材料(活性炭和活性炭纤维)的掺入并没有使MICP胶结试件中生成的碳酸钙矿物类型发生改变,多以球霰石和文石晶型呈现为主,并且掺活性炭纤维材料的胶结固化试件中出现了大量的针簇状文石晶型,而针簇状是文石特有的晶型,它可以提高碳酸钙产物的机械性能。