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Flow-Slip Stability Behavior of Calcareous Sand Treated by Microbially Induced Carbonate Precipitation Technology

Journal of Ocean University of China 2024年第5期23卷 1381-1389页

作者： KOU Hailei HE Xiang HOU Wangxiang LI Zhendong ZHANG Xixin AN Zhaotun LU Jiaqing College of Engineering Ocean University of China

Flow-slip damage commonly destabilizes coastal slopes. Finding a slope stabilization method for calcareous sands in the South China Sea is crucial. Microbially induced calcite precipitation is a promising, eco-friendly method for soil stabilization. This study investigates the effect of microbial treatments, initial relative density, initial cell pressure, and initial stress ratio on the flow-slip stability of calcareous sand specimens by using constant shear drained tests. These tests lay the foundation to study the mechanical instability of sand slopes. Results show that the microbial-treated specimens maintain stable stresses longer, take longer to reach the instability, and withstand larger volumetric strains. Microbial treatment effectively enhances sand stability under constant shear drainage, with improvements amplified by higher initial relative density and initial cell pressure. In addition, a smaller initial stress ratio reduces shear effects on the specimen and increases resistance to flow slides. Microanalysis reveals that the flow-slip stability of calcareous sand slopes is enhanced by contact cementation, particle coating, void filling, and mutual embedment of calcium carbonate crystals.

关键词： clcareous sand constant shear drained tests flow-slip stability microbially induced carbonate precipitation

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