微生物诱导碳酸钙结晶,即微生物改良,是一项处理砂土液化的最新技术。该技术是通过向易液化砂土地基中输送微生物菌液与营养盐固定液(尿素与CaC12的混合液),在砂土颗粒孔隙间析出碳酸钙胶凝结晶,通过颗粒胶结效应提高地基抗液化强度。该微生物改良土技术是通过微生物灌浆加固得以实现,这种微生物灌浆加固的优势有:加固效果明显、灌注工艺简易、灌注压力低、传输距离远、扰动小、工期短、和低耗能等,是目前易液化地基土加固的前沿技术。本文主要通过室内动三轴试验及共振柱试验,分别针对动强度、动变形方面验证微生物灌浆加固技术对提高地基土抗液化性能的效果,并针对不同的微生物灌浆加固方案进行了对比研究。主要研究内容如下:(1)确定微生物及其培养基种类,并对微生物进行活化培养。监测微生物活化状况,实时监测微生物活性、细菌生长与脲酶活性,并配备所需营养盐固定液。(2)研究影响MICP灌浆加固的因素,确定MICP微生物灌浆加固技术的机理与灌浆方法以及最适宜MICP灌浆的工作环境,提出液化砂土的MICP加固合理方案。(3)研究微生物灌注加固试样的动力特性,尤其是抗液化能力。制定试验方案,对已灌浆加固完成的试样进行室内动三轴试验。实验方案主要为:控制不同的试验条件,研究不同相对密实度下的加固效果,得到合理加固砂土相对密实度;对不同灌浆加固时间的试样进行抗液化性能分析,得出加固所需时间;针对不同菌液浓度与不同灌浆速率制定试验方案,优化灌注方案等。发展计算模型并修正经验公式,研究灌浆加固试样孔隙水压力发展规律,然后对其孔压及不同动应力比下的液化破坏振次进行预测。(4)通过室内共振柱试验研究其灌浆加固试样的加固效果与抗液化能力,得出不同试验方案下试样的剪切模量与阻尼比等参数。并进一步确定微生物加固最佳相对密实度,灌浆时间以及灌浆加固的方案的优化。通过对MICP微生物灌浆加固技术的研究,验证了微生物改良砂土的可行性,确定该技术改良砂土的合理相对密实度适用范围,使得灌浆菌液用量及注浆批次都有大幅度减少,固化时间缩短至9～10h。通过灌注方案的优化,使CaC03胶凝分布不均匀现象有所减缓,固化强度能够得到充分发挥,为该技术应用于工程实践奠定重要基础。