基于MICP方法固化采煤下行裂隙土体力学特性试验研究

张嘉睿，李 涛，夏玉成，高 颖，李殿鑫，王 锐，3，梅奥然

（1.西安科技大学 地质与环境学院，陕西 西安 710000；2.六盘水师范学院 矿业与土木工程学院，贵州 六盘水 553004；3.陕西省一八五煤田地质有限公司，陕西 榆林 719000；4.贵州大学 资源与环境工程学院，贵州 贵阳 550000）

煤炭开采导致地下水资源流失及流域生态环境恶化，资源开采与生态保护矛盾突出，所以对潜水含水层的保护不容忽视[1]。采动造成的下行裂隙是潜水流失的主要通道之一，导水裂隙带与水体之间应具备合理的保护层厚度[2-3]。隔水层内下行裂隙带的存在，实质上降低了隔水层的有效厚度，造成浅表土壤水分流失、土壤结构破坏等一系列后果[4-5]。对于下行裂隙一般采用填充水泥、高水材料等手段进行修复[6-7]，而化学材料的使用造成了生态进一步退化，因此亟需开发有利于环境保护和能源节约的修复材料及配套技术[8]。

近年来，微生物诱导碳酸钙结晶（MICP）技术已应用在多种工程领域，包括砂土改良、污染土修复、古建筑修复、混凝土修复、抑制飞尘等[9]；通过MICP的试管试验和一维砂柱试验，发现温度与碳酸钙生成速率、生成量呈正相关关系，生成碳酸钙晶型基本一致，且在一般土壤温度下MICP都能有效加固土体[8]；分别对砂质黏土和粉土进行MICP注浆固化，其主要胶结物为方解石型碳酸钙，碳酸钙含量和无侧限抗压强度均随固化次数增加而提高，土体强度受碳酸钙生成量影响并存在敏感阈值[10-11]；微生物对裂隙试样修复效果显著，可达到隔水层再造的目的[12]；……