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制，能实现匀速剪切，测力环位移表采用德国麦思德（Masterproof）高精度电子数显千分表，量程为
0～12.70 mm，能实现剪切力精确量测，试样剪切速率控制为 0.80 mm/min。
2.5 试验设计 由于淤泥质土渗透性差、孔隙小、水动力学性质差，通常在 MICP 固化砂土采用的灌
注法和泵送法并不适用于固化淤泥质土。为了提高菌液和营养液在淤泥质土中的空间分布均匀性，
便于诱导碳酸钙的生成，经过多次尝试，采用了拌合法对微生物固化淤泥质土进行制样，具体试验
方案设计见表 3。

表 3 MICP 固化淤泥质土试验方案

尿酶活性/ 尿酶活性/ 营养液浓
试验组别 OD 600 试验组别 OD 600 养护龄期/d
（ms/（cm·min）） （ms/（cm·min）） 度/（mol/L）
A A 0.00 7
B1 1.62 4.12 B2 1.28 2.41 0.50 7
C1 1.62 4.12 C2 1.28 2.41 1.00 7
D1 1.62 4.12 D2 1.28 2.41 1.50 7
E1 1.62 4.12 E2 1.28 2.41 2.00 7
F1 1.62 4.12 F2 1.28 2.41 3.00 7
G1 1.62 4.12 G2 1.28 2.41 1.50 0.5
H1 1.62 4.12 H2 1.28 2.41 1.50 1
I1 1.62 4.12 I2 1.28 2.41 1.50 2
J1 1.62 4.12 J2 1.28 2.41 1.50 3
K1 1.62 4.12 K2 1.28 2.41 1.50 5

注：表中 A 组为未添加菌液和营养盐，含水率相同的对照试验组。
［15］
根据《青弋江分洪道工程稳定性分析报告》 ，现场淤泥质土的含水率实测基本在 40%左右，未
添加菌液和营养盐的对照试验组的制样含水率为 40%，微生物固化试样制备中，将试样中 40%含水
率所需水量置换为等质量的菌液和营养液，控制制样干密度均为 1.35 g/cm 。根据控制干密度，将称
3
量好的淤泥质土倒入烧杯，量取菌液和不同浓度的营养液掺入土料中拌合，拌合 10 min，至土料均
匀后，将环刀样放入保湿缸中进行养护。

试验设计中，采用 OD 分别为 2.41 和 4.12，脲酶活性分别为 1.28 ms/（cm·min）和 1.62 ms/（cm·min）
600
的两种活性的菌液进行不同营养液浓度的固化试验。其中对照组为 A 组，0.50 mol/L、1.00 mol/L、
1.50mol/L、2.00 mol/L、3.00 mol/L 等不同营养液浓度的微生物固化试样依次为 B、C、D、E、F 组；

选择固化强度最高试样所对应的营养盐浓度，考虑龄期对固化强度影响，将 0.5 d、1.0 d、2.0 d、3.0
d、5.0 d 养护龄期的固化试验依次为 G、H、I、J、K 组，每组试验制作 4 个环刀样。均采用拌合法制
样，在保湿缸中养护至相应龄期，控制缸内温度为 23.80 ℃，湿度为 88.50%RH。

3 试验结果与分析

3.1 相同龄期条件下不同营养液浓度和菌液酶活的固化效果对比 经过 7 d 养护后，对 A—F 组试样
开展了直剪试验，不同菌液酶活和营养液浓度条件下试验得到的抗剪强度指标。对试验得到的抗剪
强度指标进行整理，分别得到了不同营养盐浓度条件下的内摩擦角变化和黏聚力随营养盐浓度变化
分布（见图 2 和图 3）。
从图 2 和图 3 可以看出，未固化的对照组内摩擦角仅为 5.09°，黏聚力为 23.93 kPa，相比之下，
经过 MICP 固化后淤泥质土抗剪强度均有了明显提高，酶活 1.62，OD4.12 的菌液固化后，试样内摩擦
角 最 大 为 28.10°， 黏 聚 力 为 5.41 kPa； 菌 液 酶 活 1.28， OD2.41 的 菌 液 固 化 后 试 样 内 摩 擦 角 最 大 为

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