我国是世界上黄土水土流失最严重的国家之一,尤其以黄河中上游的黄土高原最为突出。黄土高原地区水土流失范围之广,强度之大,危害之重,在全球屈指可数。随着人类工程活动的增多和极端恶劣天气的加剧,黄土水土流失问题日益加剧。水土流失防治工作的核心在于提高土体的抗侵蚀能力,而土体的抗侵蚀能力与土体的水稳性和物理力学性质（水-力学特性）密切相关,所以开展黄土水-力学特性研究对我国水土保持和生态环境保护具有重要意义。本文提出以微生物矿化（MICP）为技术突破口,通过开展崩解、贯入和冲刷等室内试验,将宏观测试与微观结构分析相结合,系统阐明MICP改性黄土的水稳、贯入、抗冲刷等水-力学特性及关键因素的影响规律。从土质学和土结构角度,揭示MICP改性黄土抗侵蚀机理。在试验研究的基础上,本文还建立了入渗-汇水产流-冲刷模型,在MICP改性黄土机理上取得了一些新的认识。全文主要工作与研究成果如下:（1）MICP改性对提升黄土的综合水-力学性能具有有显著效果,表面喷洒MICP处理工艺对于改善黄土的水稳性、结构强度和抗侵蚀性是行之有效的。（2）通过开展崩解试验,研究了MICP改性黄土的的水稳性。结果表明,浸水后试样的崩解速率与累积崩解程度较改性前有了大幅度降低,其中崩解速率与累积崩解程度降幅均超过50%。（3）通过开展超微型贯入试验,研究了MICP改性黄土的的结构强度。基于贯入深度-阻力曲线可知,多轮改性后的黄土表层贯入强度可达159.24 k Pa,比改性前提高了约50倍。（4）在模拟降雨条件下,对MICP改性黄土开展了一系列水力冲刷试验。结果表明,由于经MICP改性的黄土表面形成了稳定的碳酸钙覆盖层可以显著降低产土-产流现象,抗冲刷性得到显著提高。在试验研究的基础上,本文基于泥沙动力学,进一步建立了“入渗-汇水产流-冲刷”理论模型。（5）胶结轮次、胶结液浓度以及掺砂量均会影响MICP改性黄土水-力学性质:胶结轮次主要影响碳酸钙含量,胶结液浓度主要影响碳酸钙晶体大小及分布,掺砂量则主要影响黄土的渗透系数与结构特性。在本文的研究范围内,选用浓度为1.0 M胶结液进行7轮MICP胶结处理,为最优工艺参数。掺砂与MICP二者耦合作用共同促进改善黄土的水-力学特性。（6）MICP改性黄土抗侵蚀能力的提高本质上是矿化作用生成的碳酸钙在土体表面形成了坚实的碳酸钙壳体有效抑制降水对坡面的冲刷破坏;在壳体以下,碳酸钙的胶结作用促进了土粒团聚,在掺砂量较高时,例如超过30%时,砂颗粒-碳酸钙-土颗粒共同作用形成了更加稳定的结构,这些强化了的微观结构弱化了黄土浸水崩解性,增强了结构强度。