生物体通过有机基质可以调控形成的有着优异生物特性和力学性能的无机矿物。这种生物矿化结晶的原理给土木工程中地基土的改良加固提供了新的思路,并发展出微生物诱导方解石沉淀技术（MICP）。这种基于微生物矿化的绿色环保高效的新型技术受到了众多学者的关注,但在研究过程中发现MICP经济成本较高、受环境影响较大、分布原位活性难以控制且副产物积累对环境危害较大等缺点。因此,如何在目前研究的基础上对MICP技术进行改良,在继承其优良胶结特性的基础上尽量降低成本同时减少副产物的生成,成为MICP技术大规模应用于实际工程中必须要克服的难关。随着对生物矿化机理的不断研究,使用有机分子等作为晶型调控剂控制无机物结晶生长的仿生矿化方法在新材料研究和制备中大放异彩,同时具有反应速度快、性能稳定、晶型调控剂不参与反应无副产物生成且成本较低的优势,如果可以替代相似机理的MICP技术应用于土木工程的地基土加固中,将会极大推动新型加固技术的研究和应用。本文对仿生矿化的原理和应用进行深入研究后,取得的主要研究成果如下:（1）首次提出采用L-Asp与Ca2+预组织的方式,应用Ca2+-H2O-CO32-反应体系的复分解法模拟生物矿化方法胶结松散砂体结构,通过表面自由渗透的注浆方式,在较短时间内将松散砂体胶结固化为完整且具有强度的整体,成功验证了基于L-Asp晶型调控剂的仿生矿化方法可以应用于土木工程领域地基加固处理的可行性。同时系统研究了注浆次数、L-Asp添加量以及复合溶液p H值等因素对矿化效果的影响,通过简单对比法提出了多因素综合影响下胶结效果最优的注浆方案。（2）综合利用多种微观测试表征手段,从微观层面系统分析了仿生矿化胶结砂体结构的微观形态,分析了仿生矿化诱导晶体与砂颗粒间的胶结机理,为科学精细调控仿生矿化胶结效果提供了科学依据,可能有助于从分子官能团水平了解生物在砂土环境中的矿化机制。（3）系统分析了仿生矿化胶结砂体在低频循环荷载作用下的力学响应及其变形特性,为在实际应用中对仿生矿化固化后场地的耐久性及稳定性提供了评估依据。