基于“互联网+教育”的城市地下空间工程专业教学改革与实践研究

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作者 蒋宁俊 杜延军 丁建文 《科教文汇》 2024年第5期66-69,共4页

教育信息化是顺应智能环境下教育发展的必然选择,是加快实现教育现代化的有效途径。该研究提出基于“互联网+教育”的城市地下空间工程专业课程改革理念。紧跟城市地下空间开发产业发展对高技术人才的需求,建立城市地下空间工程教学内... 教育信息化是顺应智能环境下教育发展的必然选择,是加快实现教育现代化的有效途径。该研究提出基于“互联网+教育”的城市地下空间工程专业课程改革理念。紧跟城市地下空间开发产业发展对高技术人才的需求,建立城市地下空间工程教学内容动态调整机制,建设城市地下空间工程开放共享优质教学资源,构建以学生为中心的城市地下空间工程课程建设新模式,满足学生时时学习、处处学习、终身学习的需求。 展开更多

关键词 互联网+ 城市地下空间工程 课程改革 新模式

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原位激发微生物矿化处理铅污染土的工程特性与环境安全性研究

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作者 张宇 张庆 +4 位作者 王逸杰 蔡国军 董晓强 杜延军 蒋宁俊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2352-2360,共9页

随着城市化进程的加速,重金属污染场地的修复、开发和再利用日益受到社会关注。以典型重金属污染物铅为研究对象,利用原位激发微生物矿化方法探究了铅浓度对土壤酸碱度、活菌数以及尿素和铵根浓度等细菌活性指标的影响,通过测试固化土... 随着城市化进程的加速,重金属污染场地的修复、开发和再利用日益受到社会关注。以典型重金属污染物铅为研究对象,利用原位激发微生物矿化方法探究了铅浓度对土壤酸碱度、活菌数以及尿素和铵根浓度等细菌活性指标的影响,通过测试固化土的无侧限抗压强度、渗透系数和毒性浸出浓度,评估了铅污染土的固化效果。结果表明,原位激发方法可以实现低铅浓度污染土中脲酶菌的富集,激发7d后土中活菌数最高可达到10^(9)CFU/g数量级,但高浓度的铅污染物将显著抑制微生物的生长与活性。原位激发MICP处理铅污染土的强度和防渗性均随固化时间呈增长趋势,其中40mM铅污染土固化14d的强度大幅提高,渗透系数可降低至6.5×10^(-6)m/s。铅的浸出浓度随固化时间均不断降低,低铅浓度污染土固化14 d后在中性或弱酸性环境下的浸出浓度可低于0.1 mg/L。根据固化铅污染土的工程特性与环境安全性试验结果,结合环境扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)和微生物16 s全基因组重测序等手段,揭示了原位激发微生物矿化处理铅污染土的固化机理。 展开更多

关键词 原位激发 微生物诱导碳酸钙沉淀 铅污染土 工程特性 环境安全性

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酸雨入渗对水泥固化铅污染土淋滤特性的影响研究 被引量：12

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作者 蒋宁俊 杜延军 +2 位作者 刘松玉 李晨阳 李文涛 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期739-744,共6页

以水泥固化铅污染土(Pb-CHMS)为研究对象,通过Batch淋滤试验和柔性壁土柱酸雨入渗试验,对Pb-CHMS在酸雨作用下的淋滤特性进行了研究。Batch试验结果表明,当酸雨pH=2.5时,滤出液pH显著降低,钙(Ca)浓度显著增加;铅(Pb)浓度则随pH降低而减... 以水泥固化铅污染土(Pb-CHMS)为研究对象,通过Batch淋滤试验和柔性壁土柱酸雨入渗试验,对Pb-CHMS在酸雨作用下的淋滤特性进行了研究。Batch试验结果表明,当酸雨pH=2.5时,滤出液pH显著降低,钙(Ca)浓度显著增加;铅(Pb)浓度则随pH降低而减小。柔性壁土柱酸雨入渗试验结果表明,Pb-CHMS渗透系数随渗透量和时间增加而降低,酸雨入渗导致渗透系数降低速率减缓;pH、Ca和Pb溶出量随渗透量降低;并建立了Pb-CHMS室内土柱酸雨入渗时间与所模拟的固化污染土体酸雨入渗时间的关系。 展开更多

关键词 固化 稳定 铅污染土 酸雨 淋滤

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水泥固化锌污染高岭土强度及微观特性研究 被引量：33

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作者 杜延军 蒋宁俊 +1 位作者 王乐 魏明俐 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2114-2120,共7页

采用水泥作为固化剂对锌污染高岭土进行固化稳定处理,对固化后养护7 d和28 d的人工锌污染土的液塑限特性、无侧限抗压强度和变形模量特性、土样pH特性,以及微观机理进行了研究。结果表明,液塑限随锌离子浓度增加而降低。随锌离子浓度增... 采用水泥作为固化剂对锌污染高岭土进行固化稳定处理,对固化后养护7 d和28 d的人工锌污染土的液塑限特性、无侧限抗压强度和变形模量特性、土样pH特性,以及微观机理进行了研究。结果表明,液塑限随锌离子浓度增加而降低。随锌离子浓度增加,固化污染土的无侧限抗压强度值总体均呈下降趋势;随试样pH值升高,无侧限抗压强度值增大;变形模量E50均随锌离子浓度增大而减小;水泥的主要水化产物的数量均随锌离子浓度的增加而减少,且由成熟形态向早期形态退化,并最终消失。随着锌离子浓度的增加,试样中的直径1～10μm的孔隙数量明显增加,并且伴随着直径0.01～1μm的孔隙数量的减小。 展开更多

关键词 固化 稳定技术 锌污染高岭土 无侧限抗压强度 压汞 扫描电镜

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淋滤条件下水泥固化铅污染高岭土的强度及微观特性的研究 被引量：12

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作者 刘兆鹏 杜延军 +2 位作者 刘松玉 蒋宁俊 朱晶晶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期547-554,共8页

通过半动态淋滤试验,研究淋滤液初始pH=2,4,7时水泥固化铅污染土的强度、微观和钙溶出特性。无侧限抗压强度试验及钙溶出率（CFRCa）结果表明：半动态淋滤试验使试样无侧限抗压强度（qu）较标准养护39 d试样降低了1%～42%；淋滤液初始p... 通过半动态淋滤试验,研究淋滤液初始pH=2,4,7时水泥固化铅污染土的强度、微观和钙溶出特性。无侧限抗压强度试验及钙溶出率（CFRCa）结果表明：半动态淋滤试验使试样无侧限抗压强度（qu）较标准养护39 d试样降低了1%～42%；淋滤液初始pH=2时,CFRCa为pH=4或7时的2～7倍,而pH=4与7时qu及CFRCa差别均不明显；水泥掺量由12%提高到18%时,qu增大了35%～98%,CFRCa降低了40%～58%；固化铅污染土较固化未污染土,其qu小50%～68%,而CFRCa大29%～175%。试样无侧限抗压强度比qr（淋滤后试样qu/标准养护39 d试样qu）与CFRCa在双对数坐标下呈现良好线性关系：随CFRCa增大,qr减小,说明钙的溶出是控制固化污染土/未污染土强度的主要因素之一。X射线衍射、扫描电镜及压汞试验结果表明,高浓度铅抑制水泥水化/火山灰反应,固化铅污染土与固化未污染土孔隙分布分别呈单峰和双峰特征,固化铅污染土中铅形成Si-O-Pb结合体、PbAl2O4、CaPbO3等沉淀是铅固化稳定化的主要机理之一。 展开更多

关键词 固化 稳定 铅 半动态淋滤 无侧限抗压强度 微观特性 溶出率

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基于半动态淋滤试验的水泥固化铅污染黏土溶出特性研究 被引量：20

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作者 刘兆鹏 杜延军 +1 位作者 蒋宁俊 朱晶晶 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2212-2218,共7页

通过半动态淋滤试验，研究淋滤液pH分别为2，4，7时水泥固化铅污染土的溶出特性，以定量评价水泥固化铅污染土的环境安全特性。结果表明，当淋滤液初始pH为2时，试样中累积铅溶出质量约为pH为4和7时的47～106倍：而pH为4和7时累积铅溶... 通过半动态淋滤试验，研究淋滤液pH分别为2，4，7时水泥固化铅污染土的溶出特性，以定量评价水泥固化铅污染土的环境安全特性。结果表明，当淋滤液初始pH为2时，试样中累积铅溶出质量约为pH为4和7时的47～106倍：而pH为4和7时累积铅溶出质量差别不明显。试样水泥掺量由12％提高到18％时，试样累积铅溶出质量降低了28％--68％，表明增大水泥掺量有利于铅的固定。通过对试验结果的理论分析，求算得出了铅扩散系数De；淋滤液初始pH=4，7时De很接近；而淋滤液初始pH=2时，De比pH=4或7时的De高约3，4个数量级：当水泥掺量由12％提高到18％时，试样D，降低了约17％～99％。上述研究结果表明，强酸性淋滤液和水泥掺量明显影响固化污染土中铅溶出量和扩散系数。 展开更多

关键词 固化 稳定化 铅污染黏土 高岭土 半动态淋滤 有效扩散系数

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土壤重金属污染的工程危害及修复方法 被引量：18

7

作者 张帆 蒋宁俊 《环境监测管理与技术》 2010年第4期58-60,共3页

分析了重金属污染对地基土和地下结构物的危害,比较了电动修复、土壤冲刷、原位土壤淋洗、化学固化修复土壤的优缺点,重点介绍固化/稳定化技术在修复重金属污染土壤中的应用。

关键词 重金属污染 土壤修复方法 固化/稳定化修复

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水泥固化锌污染高岭土的淋滤试验研究 被引量：1

8

作者 王乐 蒋宁俊 +1 位作者 朱晶晶 杜延军 《土工基础》 2012年第3期88-90,114,共4页

采用水泥作为固化剂对锌污染高岭土进行固化/稳定处理,采用TCLP淋滤试验对固化后养护7和28天的人工锌污染土的化学淋滤特性进行了研究。结果表明,当初始Zn2+浓度达到某一临界值之前,浸出液pH保持在10-12之间,超过临界浓度后,浸出液pH迅... 采用水泥作为固化剂对锌污染高岭土进行固化/稳定处理,采用TCLP淋滤试验对固化后养护7和28天的人工锌污染土的化学淋滤特性进行了研究。结果表明,当初始Zn2+浓度达到某一临界值之前,浸出液pH保持在10-12之间,超过临界浓度后,浸出液pH迅速下降至8以下;EC值随初始Zn2+浓度变化同样存在临界值,超过这一临界值后,浸出液的EC值迅速上升至7.8mS/cm以上;浸出液pH值随初始Zn2+浓度不同分布在6.7-11.6的范围内;在这一范围内,Ca2+和Zn2+浓度随pH值升高而降低;浸出液中,由水泥固化土中淋滤出的Ca2+与Zn2+为淋滤液中的主要离子成分。 展开更多

关键词 固化和稳定处理 锌污染高岭土 TCLP试验 淋滤特性

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氧化镁碱激发矿粉-膨润土-土竖向屏障材料阻隔铅污染物的化学渗透膜效应 被引量：2

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作者 李双杰 伍浩良 +4 位作者 傅贤雷 蒋宁俊 万佳磊 李江山 杜延军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1078-1086,共9页

采用活性氧化镁激发粒化高炉矿粉(GGBS)制备氧化镁激发矿粉-膨润土-土(MSBS)竖向阻隔屏障材料。通过一维土柱化学渗透试验,研究了硝酸铅(Pb(NO_(3))_(2))污染液浓度对MSBS阻隔屏障材料的阻隔性能参数包括化学渗透膜效率系数、有效扩散... 采用活性氧化镁激发粒化高炉矿粉(GGBS)制备氧化镁激发矿粉-膨润土-土(MSBS)竖向阻隔屏障材料。通过一维土柱化学渗透试验,研究了硝酸铅(Pb(NO_(3))_(2))污染液浓度对MSBS阻隔屏障材料的阻隔性能参数包括化学渗透膜效率系数、有效扩散系数和阻滞因子的影响规律,对比分析了MSBS、土-膨润土(SB)和膨润土防水毯(GCL)竖向屏障材料的阻隔性能参数的差异特征。结果表明:MSBS屏障材料在Pb(NO_(3))_(2)污染液中表现出明显的化学渗透膜效应,其化学渗透膜效率系数随着Pb(NO_(3))_(2)污染液浓度增加迅速减小。MSBS阻隔屏障材料Pb^(2+)的有效扩散系数随Pb(NO_(3))_(2)污染液浓度增大略有增加,但变化幅度明显低于SB屏障材料。MSBS的阻滞因子受Pb^(2+)浓度影响不显著,而SB竖向阻隔屏障对于Pb^(2+)的阻滞因子则随其浓度增加而显著降低。 展开更多

关键词 MgO-GGBS MSBS 化学渗透膜效应 有效扩散系数 阻滞因子

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原位激发微生物成矿加固钙质砂的剪切与压缩特性研究 被引量：3

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作者 王逸杰 蒋宁俊 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期662-669,共8页

钙质砂广泛分布于热带海岸地区,其抗剪强度较低,在较高应力条件下极易破碎。因此,对以钙质砂为主要原料的地基材料进行加固,是海洋岩土工程领域的研究热点。基于尿素水解过程的碳酸钙成矿技术(MICP)是近年来地基材料加固领域的一项新技... 钙质砂广泛分布于热带海岸地区,其抗剪强度较低,在较高应力条件下极易破碎。因此,对以钙质砂为主要原料的地基材料进行加固,是海洋岩土工程领域的研究热点。基于尿素水解过程的碳酸钙成矿技术(MICP)是近年来地基材料加固领域的一项新技术。目前广泛使用的生物强化法实现MICP存在成本昂贵及环境适应性差等问题,制约了其大规模工程应用。研究采用原位生物激发MICP法对钙质砂进行加固,并对加固后试样开展直剪和一维压缩试验。结果表明:原位生物激发MICP方法可以在钙质砂中形成有效胶结,胶结水平最大可达6.26%。采用高浓度胶结溶液或增加注射次数可提高胶结水平。同时,加固后钙质砂的最大应力比、最大剪胀角以及残余内摩擦角均随胶结水平增加而显著增大,但竖向应力水平增大会抑制这些力学指标的增大。随胶结水平升高,试样压缩性显著减小;压缩后的原位激发MICP加固钙质砂中,细颗粒与粗颗粒的比例均随胶结水平的增加而增大。 展开更多

关键词 钙质砂 微生物成矿 生物激发 抗剪强度 压缩性

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土-膨润土系竖向隔离工程屏障阻滞重金属污染物运移特性试验研究 被引量：11

11

作者 刘睿 杜延军 +3 位作者 梅丹兵 蒋宁俊 梅志华 冯晓伟 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期815-821,共7页

通过室内试验及理论分析对砂土-膨润土系竖向隔离工程屏障(简称S-B隔离屏障)阻滞重金属运移特性进行了研究:通过一维化学渗透土柱试验研究了S-B隔离工程屏障材料对典型重金属Pb的阻滞规律。S-B工程屏障材料对Pb具有一定的化学渗透膜效应... 通过室内试验及理论分析对砂土-膨润土系竖向隔离工程屏障(简称S-B隔离屏障)阻滞重金属运移特性进行了研究:通过一维化学渗透土柱试验研究了S-B隔离工程屏障材料对典型重金属Pb的阻滞规律。S-B工程屏障材料对Pb具有一定的化学渗透膜效应,其化学渗透效率系数ω随溶质浓度增大而减小,且在半对数坐标下呈现良好的线性关系;Pb浓度在5~60mmol/L时,其化学渗透效率系数ω的范围为0.008~0.030。同时,Pb在材料中的有效扩散系数D*随溶质浓度增大而增大,并逐渐趋于稳定。 展开更多

关键词 竖向隔离工程屏障 膨润土 重金属 半透膜效应 模型试验 阻滞性能

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微生物矿化作用改善岩土材料性能的影响因素 被引量：54

12

作者 尹黎阳 唐朝生 +3 位作者 谢约翰 吕超 蒋宁俊 施斌 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2525-2546,共22页

基于微生物诱导碳酸钙沉淀作用(MICP)的土体改性技术近年来在岩土工程领域引起了人们的广泛关注。该技术在改善岩土材料的强度、刚度、抗液化、抗侵蚀及抗渗透性等性能的同时,还能维持土体良好的透气性和透水性,改善植物的生长环境。由... 基于微生物诱导碳酸钙沉淀作用(MICP)的土体改性技术近年来在岩土工程领域引起了人们的广泛关注。该技术在改善岩土材料的强度、刚度、抗液化、抗侵蚀及抗渗透性等性能的同时,还能维持土体良好的透气性和透水性,改善植物的生长环境。由于微生物矿化作用涉及一系列生物化学和离子化学反应,固化过程中的反应步骤较多,因此,MICP固化效果受许多因素的制约与影响。基于大量文献资料,系统总结了细菌种类、菌液浓度、温度、pH值、胶结液配比及土的性质等关键因素对微生物改善岩土材料性能的影响,讨论了这些影响因素的优化方式和未来的研究方向,主要得到了以下几点结论:菌种类型、菌液浓度、温度、pH、胶结液性质会从微观上影响碳酸钙的晶体类型、形貌和尺寸,进而在宏观层面影响岩土体的胶结效果;菌液浓度尽可能高、温度在20~40℃间、pH值在7.0~9.5左右、胶结液浓度在1mol/L以内的因素条件对微生物加固岩土体具有较好的效果。上述范围内的低温、较高的pH值、低浓度胶结液有助于提高土体的抗渗性,而高温、较低的pH值以及中高浓度胶结液有助于提高土体的强度;MICP加固土体的有效粒径范围为10~1 000μm,相对密度越大、级配越好则加固效果越好。分步灌浆法、多浓度相灌注法及电渗灌浆法有助于提高土体固化均匀性,0.042(mol/L)/h以下的注浆速度有利于提高胶结液利用率,砂土试样的灌浆压力一般在10~30kPa之间,粉黏土试样的灌浆压力不宜超过110 kPa,过高的灌浆压力会破坏土体结构,降低固化效果。 展开更多

关键词 微生物矿化作用 影响因素 菌种 浓度 温度 PH值 胶结液 土的性质 灌浆

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纤维加筋微生物固化砂土的力学特性 被引量：42

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作者 谢约翰 唐朝生 +3 位作者 尹黎阳 吕超 蒋宁俊 施斌 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期675-682,共8页

微生物固化能有效提高砂土的强度,但同样会导致土体破坏时呈现明显的脆性。为了平衡微生物固化砂土脆性破坏的不利影响,提出纤维加筋与微生物固化相结合的改性方法,即将质量分数为0%,0.05%,0.15%,0.25%和0.30%的聚丙烯纤维与石英砂均匀... 微生物固化能有效提高砂土的强度,但同样会导致土体破坏时呈现明显的脆性。为了平衡微生物固化砂土脆性破坏的不利影响,提出纤维加筋与微生物固化相结合的改性方法,即将质量分数为0%,0.05%,0.15%,0.25%和0.30%的聚丙烯纤维与石英砂均匀混合,然后基于微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术对土样进行固化,并开展了一系列无侧限抗压试验,同时采用酸洗法测定了各组试样中的碳酸钙含量,进一步分析了试样的微观结构及纤维–土颗粒之间的界面作用特征。结果表明:①在微生物固化砂土中掺入纤维,能极大提高土样的无侧限抗压强度和残余强度,并能显著改善土样破坏时的韧性;②纤维掺量对微生物固化砂土的力学特性有重要影响,无侧限抗压强度随纤维掺量总体上呈先增加后减小的趋势,最优纤维掺量为0.15%,峰后残余强度与纤维掺量呈单调正相关关系;③纤维加筋使微生物固化砂土的峰后应力–应变曲线呈阶梯式下降模式,局部存在波浪式起伏特征;④纤维加筋能够提高微生物诱导碳酸钙的沉积效率和产量,与此同时,碳酸钙的胶结作用对纤维加筋效果具有促进作用。纤维加筋技术与MICP技术相结合能够实现优势互补,对提高工程结构的安全性与稳定性具有积极意义。 展开更多

关键词 纤维加筋 微生物固化 MICP 力学特性 碳酸钙含量 微观结构

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基于微生物诱导碳酸钙沉积技术的黏性土水稳性改良 被引量：27

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作者 谢约翰 唐朝生 +4 位作者 刘博 程青 尹黎阳 蒋宁俊 施斌 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1438-1447,共10页

采用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术对黏性土进行改性处理,以改善其水稳性与抗侵蚀能力.利用喷洒法将配制的微生物菌液及胶结液先后喷洒至黏性土表层进行MICP处理,并开展一系列崩解试验,通过数字图像处理技术对土样的崩解过程进行定量... 采用微生物诱导碳酸钙沉积(MICP)技术对黏性土进行改性处理,以改善其水稳性与抗侵蚀能力.利用喷洒法将配制的微生物菌液及胶结液先后喷洒至黏性土表层进行MICP处理,并开展一系列崩解试验,通过数字图像处理技术对土样的崩解过程进行定量分析和评价.通过颗粒分析试验研究MICP改性前后土样粒度组分的变化,通过扫描电子显微镜(SEM)分析土样的微观结构特征.结果表明:1)素土在浸水后发生快速崩解,而在相同的时间内MICP改性土样则能较好地保持原始结构,水稳性更强;2)崩解指数是描述土体崩解过程和评价土体水稳性的定量指标.MICP改性土样的崩解速率远低于素土,且最终稳定后的崩解指数仅为素土的50%;3)MICP改性能显著改变土样的粒度组分,具体表现为细颗粒质量分数减少,粗粒土质量分数增加;4)微生物诱导所产生的碳酸钙填充了土样中的大孔隙,并在土颗粒之间形成有效的胶结,极大提高土颗粒之间的联接强度,这是MICP技术提高土体水稳性的主要作用机制. 展开更多

关键词 微生物诱导碳酸钙沉积(MICP) 微生物固化 黏性土 水稳性 微观结构 水土流失

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