【摘 要】
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花岗岩残积土在东南沿海区域的分布广泛,是一种水稳定性差、易吸水软化崩解的特殊土体,是工程建设当中的不利因素。目前关于花岗岩残积土研究主要集中在花岗岩残积土的崩解、滑坡现象分析以及力学性能改善等方面。MICP（Microbial Induced Carbonate Precipitation）技术作为新型岩土加固手段,细菌液和胶结液粘稠度低,相较传统化学处理方式易于入渗进岩土材料,在不破坏土体结构前
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花岗岩残积土在东南沿海区域的分布广泛,是一种水稳定性差、易吸水软化崩解的特殊土体,是工程建设当中的不利因素。目前关于花岗岩残积土研究主要集中在花岗岩残积土的崩解、滑坡现象分析以及力学性能改善等方面。MICP（Microbial Induced Carbonate Precipitation）技术作为新型岩土加固手段,细菌液和胶结液粘稠度低,相较传统化学处理方式易于入渗进岩土材料,在不破坏土体结构前提下加固土体并提高土体抗渗性。目前研究多集中在实验应用上,有关MICP加固土体渗透性改善机制研究则较少。基于此本文对MICP加固花岗岩残积土渗透性演化理论进行研究,并通过实验和数值模拟方式对理论内容进行验证。主要内容及结论如下:（1）基于花岗岩残积土的特殊粒度分布,对Kozeny-Carman方程中的孔隙比和比表面积进行修正,推导出有效孔隙度计算公式和有效比表面积计算公式,进而得到针对花岗岩残积土的修正Kozeny-Carman方程。（2）基于MICP技术,根据酶促反应动力学关系式、碳酸钙生成量计算公式、孔隙比的定义和修正Kozeny-Carman方程得到MICP技术拌合加固花岗岩残积土渗透性演化理论模型。（3）基于渗流定律和反应性溶质运移扩散方程,通过流体流动微分方程、浓度微分方程、碳酸钙微分方程、孔隙度方程、修正Kozeny-Carman方程等系列推导,建立一维MICP技术注浆加固花岗岩残积土渗透性演化模型。并得到一种特殊情况下的定解。（4）通过对巴氏芽孢杆菌的生长曲线分析,选用细菌浓度和脲酶活性的综合最佳的菌液进行相关实验。通过测定碳酸钙含量,探明碳酸钙含量与反应物浓度、反应时间关系。测定渗透系数,得出渗透系数与反应物浓度、反应时间对应关系。（5）通过数值模拟方法模拟拌合法和注浆法,分析关键物理量——尿素浓度、碳酸钙含量、孔隙度和渗透系数与反应物浓度、反应时间、注浆距离关系,分析各物理量内在联系。最后将注浆法和拌合法的数值模拟曲线与实验结果进行对比,并对数值模型做出评价。
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