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南海是我国领土重要的组成部分,占有重要的地理位置以及军事战略意义,南海岛礁广泛分布珊瑚砂,具有多棱角、多孔隙、形状不规则、强度低、易破碎等特点。传统的机械方法、物理作用、化学胶结加固地基,会出现设备运输成本高、施工环境差、污染海洋环境等缺点。近几年MICP(microbial induced calcite precipitation,微生物诱导碳酸钙结晶)技术兴起,使用这种方法加固南海岛礁陆域的珊瑚砂,可以增大其强度,加大其密实性,使其能够成为合格地基,为将来在岛礁兴建基础设施提供研究理论。而南海地区淡水资源缺乏,若能利用海水资源培养微生物,将会带来巨大的经济效益和环境效益。本文首先选取了高产脲酶的巴氏芽孢杆菌,在实验室进行活化和培养,研究了不同盐度水源和环境因素(pH与温度)对巴氏芽孢杆菌生长曲线和脲酶活性的影响;对西沙群岛所取珊瑚砂进行注浆试验,研究了不同细菌浓度、胶结液浓度以及注浆速度对注浆效果的影响;对加固后的砂柱试样进行渗透试验、单轴抗压试验、扫描电镜(SEM)试验、X射线衍射(XRD)试验来检验微生物加固珊瑚砂的效果,并得出了以下结论:(1)用海水培养的巴氏芽孢杆菌生长曲线和用淡水培养细菌生长曲线趋势一致,但细菌浓度(OD600)前者低于后者。在细菌生长曲线中,海水培养基中的细菌比淡水培养基中的细菌多了一个环境适应期。(2)用淡水和海水分别培养的巴氏芽孢杆菌OD600值和脲酶活性受到温度和pH的影响趋势一致。当温度低于30℃时,随温度升高细菌OD600值呈现快速增长;当温度在30℃60℃之间时,随温度升高细菌OD600呈现缓慢降低现象;在30℃附近处,细菌OD600达到最大,为1.537;脲酶活性随温度升高先增强后减弱,在30℃附近处达到最大值。当pH等于6时,细菌难以存活,OD600值和脲酶活性都处于极低的状态;当pH在710之间时,细菌浓度OD600和脲酶活性均处于先升后降状态,在pH=9附近处,细菌OD600和脲酶活性均达到最大。(3)细菌浓度、胶结液浓度、注浆速度等注浆参数对珊瑚砂注浆加固有影响;OD600值越大,胶结液浓度越大,注浆速度越小,都会使加固的珊瑚砂柱强度越大,渗透系数越低,生成的碳酸钙结晶越多,加固效果越好。(4)海水中成分复杂,用海水培养基培养出来的细菌进行珊瑚砂注浆加固生成的结晶有多种,其中最主要的两种为碳酸钙和原硅酸钙,其中碳酸钙主要晶型为方解石,其次为球霰石。碳酸钙的晶型受到反应条件及环境影响,尿素水解速率慢的试样间生成的碳酸钙晶型为方解石,尿素水解速率快的试样间以生成球霰石为主。