基于尿素水解機(jī)制的微生物固化土體的影響因素分析

李日升

（1、廣東省建設(shè)工程質(zhì)量安全檢測(cè)總站有限公司 廣州 510500；2、廣東省建筑科學(xué)研究院集團(tuán)股份有限公司 廣州 510500）

0 引言

由于城市建設(shè)的需求，越來(lái)越多工程項(xiàng)目需要在不良的土體上進(jìn)行建設(shè)，在建設(shè)前期通常需要進(jìn)行地基加固。傳統(tǒng)的加固方法往往需要大型的機(jī)械和大量的水泥［1］，這將產(chǎn)生高昂的工程成本和釋放大量的溫室氣體，不符合生態(tài)文明建設(shè)的要求。近年來(lái)，一種利用微生物的代謝活動(dòng)誘導(dǎo)生成碳酸鈣晶體礦物進(jìn)行土體固化的方法憑借其綠色、對(duì)環(huán)境友好的特性［2］，成為近年來(lái)巖土工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，這種方法被稱為微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀（Microbial Induced Carbonate Precipitation，簡(jiǎn)稱MICP）。

實(shí)現(xiàn)MICP 的代謝活動(dòng)有多種，包括尿素水解［3］、反硝化作用［4］、硫酸鹽還原［5］、三價(jià)鐵還原［6］等，其中使用最多的是尿素水解機(jī)制。利用微生物誘導(dǎo)生成的碳酸鈣沉淀可填充土體孔隙和膠結(jié)土顆粒，進(jìn)而可改善土的滲透性［7］、強(qiáng)度和剛度［8］等性質(zhì)。越來(lái)越多的學(xué)者證明MICP 技術(shù)可用于改善砂土地基的抗液化能力［9］、進(jìn)行地基加固處理［10］、抑制沙漠的風(fēng)沙和揚(yáng)塵［11］、修復(fù)被重金屬污染的土壤［12］、修復(fù)水泥基材料的微裂縫［13］、提高邊坡的抗侵蝕能力［14］等。MICP 固化土體的原料來(lái)源廣、對(duì)環(huán)境影響小且成本相對(duì)較低，是一種可持續(xù)發(fā)展的土體加固方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。

但MICP 固化土體是一個(gè)復(fù)雜的生物地球化學(xué)過(guò)程［15］，固化效果的影響因素較多，既受到生物原料、細(xì)菌類型、菌液濃度等生物因素影響，也受化學(xué)溶液、環(huán)境因素、巖土性質(zhì)等非生物因素的影響和限制。……