膨脹土是一種分布廣,對環(huán)境的濕熱變化敏感的高塑性黏土,容易產(chǎn)生脹縮裂隙;為降低膨脹土的自由膨脹率,提高其抗剪強(qiáng)度,利用巨大芽孢桿菌誘導(dǎo)方解石沉積（MICP）技術(shù),搭配不同的固結(jié)溶液對膨脹土進(jìn)行固化改良室內(nèi)試驗(yàn).通過5組自由膨脹率試驗(yàn)篩選出了兩組效果最明顯的改良組合:巨大芽孢桿菌+1.0 M膠結(jié)液（CaCl₂+Urea）的混合溶液、巨大芽孢桿菌+1.0 M CaCl₂的混合溶液.通過三軸剪切試驗(yàn)和三向膨脹力試驗(yàn)研究了改良前后土樣的自由膨脹率、抗剪強(qiáng)度和膨脹力.結(jié)果表明,對比于未改良的重塑膨脹土,改良后的膨脹土表現(xiàn)出來的各項(xiàng)參數(shù)均有不同程度的改善.其中,巨大芽孢桿菌+1.0 M CaCl₂溶液改良組膨脹土自由膨脹率下降了85.4%,內(nèi)摩擦角提高了5.2%,黏聚力提高了11.5%,垂直方向膨脹力下降了20%、水平方向膨脹力平均下降23%;巨大芽孢桿菌+1.0 M膠結(jié)液（CaCl₂+Urea）的混合溶液改良組膨脹土自由膨脹率下降了87.7%,內(nèi)摩擦角提高了18.5%,黏聚力提高了32.1%,垂直方向膨脹力下... 

【文章來源】：西南師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,45(08)北大核心

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細(xì)菌活性隨時(shí)間變化關(guān)系

搭配不同的固結(jié)溶液對膨脹土進(jìn)行固化改良室內(nèi)試驗(yàn), 自由膨脹率改良效果如圖2.菌+水溶液組膨脹土, 1 d后自由膨脹率由原來的130%下降到88%, 降低了42%, 隨后6 d的連續(xù)改良其自由膨脹率保持在88%左右, 不再降低, 其原因是巨大芽孢桿菌的生物膜吸附在蒙脫石、 伊利石等表面, 使礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變, 從而改變其吸水的性質(zhì), 增強(qiáng)其疏水性, 降低孔隙的毛細(xì)壓力, 破壞或減小結(jié)合水膜, 降低自由膨脹率, 改良1 d后的礦物表面被巨大芽孢胞桿菌膜完全包裹, 生物膜達(dá)到飽和, 隨后改良的膨脹土自由膨脹率不再降低.

表4 最大破壞偏差應(yīng)力表 參數(shù) 圍壓150 kPa下峰值強(qiáng)度/kPa 圍壓200 kPa下峰值強(qiáng)度/kPa 圍壓250 kPa下峰值強(qiáng)度/kPa 素土 486.36 616.86 743.31 菌+1.0M氯化鈣 542.84 684.84 828.84 菌+1.0M膠結(jié)液 686.71 863.13 1 046.24圖4 菌+1.0 M氯化鈣偏差應(yīng)力-軸向應(yīng)變關(guān)系

【參考文獻(xiàn)】：
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