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（°）
内摩擦角/

图 6 优化营养盐条件下不同龄期内摩擦角变化曲线 图 7 优化营养盐条件下不同龄期黏聚力变化曲线

护前期的抗剪强度就有了明显提高，养护龄期 0.5 d 菌液酶活 1.62、OD4.12 情况下，实测内摩擦角为
20.35°；菌液酶活 1.28、OD2.41 的内摩擦角为 7.56°，与对照组相比，分别提高了 4.00 倍和 1.49 倍，
表明相同营养液浓度不同养护菌液酶活的各组固化淤泥质土的抗剪强度在养护初期就能有较快提
高，微生物固化淤泥质土在实际工程中不需要过多养护龄期。
同未固化试样比较，养护龄期为 0.5 d 时，微生物固化试样的抗剪强度已明显提高，养护龄期
1.0 d情况下，菌液酶活 1.62 ms/（cm·min） 和 1.28 ms/（cm·min） 的固化内摩擦角为 22.2°和 9.45°，接近 7 d
养护龄期测得的内摩擦角 28.1°和 11.8°，说明微生物酶催化尿素的水化作用在试样养护初期就可快速进行。
数据表明，相同营养液浓度条件下，固化试样内摩擦角在反应初期的增幅较大，24 小时后增长
幅度趋缓，整体表现为先上升后稳定，而黏聚力随龄期变化没有明显规律。

图 8 不同龄期条件下酶活 1.62 试样法向应力-抗剪强度 图 9 不同龄期条件下酶活 1.28 试样法向应力-抗剪强度
1.50 mol/L 营养盐浓度条件下不同养护龄期试样抗剪强度包线如图 8 和图 9 所示，可以看出高酶
活菌液组别抗剪强度增长幅度较大，抗剪强度增长主要发生在养护龄期前期，与内摩擦角随龄期变
化一致，选用高酶活菌液的试样固化效果同样优于酶活较低的组别。低酶活菌液组别细菌数量较
少，诱导生成的碳酸钙容易产生集聚效应，难以均匀分散地分布在土壤孔隙中，抗剪强度增长幅度
较小。
3.3 微生物固化淤泥质土的含水率和干密度变化对比 巴氏芽孢八叠球菌在固化淤泥质土过程中，

4+
-
产生脲酶来促进尿素水解作用，转化成 NH 和 HCO 的同时也会消耗水分；此外，在碱性条件下 HCO
也会与营养盐中的 Ca 结合生成碳酸钙，提高固化强度的同时，也使得固化前后淤泥质土的含水率
2+
和干密度发生变化，含水率的降低和干密度的提高均有利于提高淤泥质土的抗剪强度指标。
图 10 对比了不同营养液浓度掺加相同菌液在保湿缸中养护 7 d 前后的含水率变化情况，对比可
以看出，初始制样含水率均为 40% ，B、C、D、E、F 等 5 组不同营养盐浓度固化试样的 7 d 龄期含水
率比 0 d 含水率分别降低了 7.14%、7.23%、6.71%、7.17%、8.50%。由于试样均在保湿缸内养护，含
水率的降低主要是由微生物活动所引起，高浓度的微生物在一定时间内代谢活动比较旺盛，微生物
生物酶催化尿素的水解作用进一步引起含水率的下降。此外，淤泥质土本身含有有机质也为微生物
活动提供有利因素，促使了淤泥土体中的水分的降低。

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