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摘要
在单元尺度与模型尺度上开展微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术加固沙漠风积砂试验研究。首先，在单元尺度上，探究不同灌浆次数以及不同胶结液浓度对加固试样的物理力学性能的影响，并通过SEM与XRD测试，分析MICP加固沙漠风积砂的微观机理。之后，基于单元尺度试验结果，开展缩尺模型尺度试验，评价MICP加固沙漠风积砂的可行性。单元尺度试验结果表明，5次灌浆后，砂柱碳酸钙含量平均值达到22.28%～29.09%，干密度达到2.21 g/cm3～2.46 g/cm3，剪切波P波波速最高为574 m/s。此外，随着胶结液浓度的增加，砂柱的各项物理力学性能指标先上升后下降，最佳灌浆胶结液浓度为0.75mol/L，此时最高单轴抗压强度可达30.02MPa。MICP固化后所生成的碳酸钙基本由方解石组成，其主要分布在砂颗粒表面以及颗粒交接处。模型尺度试验结果表明，松散的风积砂可以整体被加固成型；其中，砂柱上部加固效果最佳，中部次之，而下部效果较差；造成不均匀性的原因可能为注浆花管在后期出现了不同程度的堵塞，致使模型试样中下部的灌注有效半径范围较小，从而影响了中下部的加固效果。研究结果可为微生物加固沙漠风积砂提供基础数据和理论支撑。
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