微生物矿化技术以其绿色、环境友好的特点,越来越受到人们的关注。微生物诱导矿化技术(MICP)是一种通过借助于微生物自身的代谢反应,诱导碳酸盐沉积用于胶结颗粒的技术。近年来被应用到土体的加固与改良,是微生物矿化技术在岩土工程领域应用的新突破。在微生物诱导矿化土体的过程中,通过微生物的诱导作用,松散的砂土颗粒间因碳酸钙晶体的填充而被加固。该过程中需要微生物细胞的参与,但由于某些类型土体的孔隙和微生物菌体的大小之间无法合适的相容,其会限制微生物发挥作用。由此提出EICP技术,EICP技术是一种利用酶催化相对应的底物使其水解,并诱导碳酸盐沉积用于胶结颗粒的技术。由于矿化过程是利用微生物中的脲酶来参与反应,微生物本身并不参与反应过程,其克服了微生物培养对环境的要求。同时,由于酶具有较小的体积,其可以适用于孔隙尺寸更小的岩土体,从而扩展微生物固化技术的使用范围。首先对巴氏芽孢杆菌进行扩培,从培养好的细菌液中提取出两种脲酶,一种为巴氏芽孢杆菌胞内脲酶,另一种为巴氏芽孢杆菌胞外脲酶。分析了巴氏芽孢杆菌胞内脲酶提取过程中各因素对破胞效果的影响,提出最适宜的破胞条件组合为:破胞温度25°C、破胞时长1h、溶菌酶使用量300(mg/m L)。通过室内固化试验,验证了巴氏芽孢杆菌菌液、巴氏芽孢杆菌胞内、胞外脲酶液的矿化效果。本文使用巴氏芽孢杆菌菌液、巴氏芽孢杆菌胞内脲酶液以及巴氏芽孢杆菌胞外脲酶液进行标准砂(细砂)、细砂土和粉土3种细粒径土体的固化试验。经过胞内外脲酶液固化后的试样,其试样中心区域的碳酸钙沉淀水平较细菌的固化结果有提高;且与细菌固化的试样相比,其均匀性大幅提高。特别是,在粉土试样的加固试验中,使用脲酶液固化后试件的单轴抗压强度高于细菌固化的试件。因此,基于EICP技术对粉土进行加固,较传统的MICP技术,可以达到较好的加固效果,提高固化后土体的均匀性和整体性。本文首次将EICP技术运用于分散性粉土的改性试验,同时结合MICP技术进行两种土体分散性改性方式的的对比。在改性结束后,经过针孔试验、碎块试验以及双比重计试验的检测,两种改性方式对于分散性粉土均收到了改性效果。其中,经过基于MICP技术改性后的土体,由分散性转变为过渡性;基于EICP技术改性后的土体,其分散性彻底消失,土体由分散性转变为非分散性。采用基于脲酶沉积碳酸钙的EICP技术进行细粒径土体的加固及分散性改良,取得了较好的效果,弥补了单纯依靠基于微生物新陈代谢中矿化行为来加固细粒土体时所需满足的孔隙空间与微生物尺寸间的相容性要求,进一步扩大了微生物矿化技术的应用范围。