Для повышения эффективности упрочнения песчаных грунтов методом микробиологически индуцированного осаждения карбонатов (MICP) на основе предыдущих исследований был проведен оптимальный подбор гранулометрического состава стандартного природного песка двумя способами: равномерным и непрерывным дизайном. На основе комплексных макрофизических и микроструктурных испытаний исследованы механизмы упрочнения песка при различных способах оптимизации распределения частиц. Результаты показали: (1) по сравнению с природным распределением оба способа позволяют повысить плотность песка, снизить пористость и улучшить структуру пор. Объем карбоната кальция увеличился на 11,19% и 24,95% для равномерного и непрерывного дизайна; коэффициент проницаемости снизился на 28,07% и 38,07%; пористость после упрочнения уменьшилась на 9,23% и 11,86%, что свидетельствует о более значительном улучшении плотности и водонепроницаемости при непрерывном дизайне; (2) при непрерывном дизайне максимальное значение напряжения и деформации при разрушении составили 3,15 МПа и 2,86%, что на 16,11% и 15,32% выше, чем при равномерном дизайне, указывая на большую прочность и стойкость к деформациям; (3) оба метода увеличивают коэффициент неоднородности частиц и уменьшают пористость. По сравнению с равномерным дизайном при непрерывном наблюдается более высокая неоднородность распределения частиц, больший средний размер пор и более рациональная структура пор, что обеспечивает эффективную инфильтрацию бактерий и цементирующего раствора, создавая лучшие условия для осаждения и агрегации карбоната кальция, что в итоге улучшает плотность, объем карбоната кальция, механические свойства и водонепроницаемость. Данное исследование может служить ориентиром для упрочнения песчаных оснований.

микробиологически индуцированное осаждение карбоната;оптимизация распределения;механические характеристики;микроструктура;механизм усиления