EICP对膨胀土工程性能影响的关键技术
膨胀土是一种高塑性黏土，并且其粘土矿物(<2um)的粘粒占粒度组成含量高达30%以上。膨胀土的粘土矿物大部分由蒙脱石―伊利石等亲水性矿物组成，有很高的承载力，但被水浸泡后体积迅速膨胀，失水后体积又显著缩小，性质极不稳定。膨胀土分布区域主要集中在西南、西北、东北，长江中下游地区、黄河中下游地区和部分东南沿海地区，总面积在10万km2以上。膨胀土因自身显著的胀缩特性和其分布的广泛性给人类的工程活动带来了巨大的危害,并造成了全球性的地质灾害。故对膨胀土的工程性质的研究以及膨胀土的改良很有必要。
（1）选用植物酶作为本试验的诱导碳酸钙沉淀生成的催化剂，首先进行植物脲酶的提取试验研究，研究不同植物酶的活性，从中选取脲酶的合适来源。利用选定的植物脲酶，研究浓度对提取脲酶活性的影响规律，确定植物脲酶的最优提取浓度。黄豆浸出液和黑豆浸出液在不同豆类和大豆相关部位具有较高的酶活性，从经济效益来看，黄豆是脲酶的最佳来源。后续试验将采用豆粉浸出液。随着反应时间的推移，豆粉浸出液的电导率也呈现增加的趋势；尿素水解活性随豆粉浸出液浓度的增加线性增大。豆粉浸出液加热温度在25～65℃，表现出较好的酶活力，证明试验在室温下进行效果较优。
（2） 植物酶改良膨胀土的胀缩特性研究：对生物酶改良膨胀土进行击实试验、自由膨胀率试验、有荷膨胀率试验、膨胀力试验和收缩率试验，得到植物酶改良膨胀土的判别指标。对比未处理的膨胀土，改良后的试样自由膨胀率、有荷膨胀率、膨胀力和收缩率均有所改善降低。自由膨胀率随着底物浓度的增加而降低，但过高底物浓度对自由膨胀率似乎没有太大影响。膨胀力随底物浓度表现出先减小然后上升最后再减小的趋势。底物浓度为2mol/L对膨胀土进行改良处理时，各试样线缩率值最比1M时更小，说明改良效果较优；含水率为26%时，各组试样的线缩率相差较小，改良效果较好最小，证明豆粉浸出液改良膨胀土能显著降低膨胀土的膨胀性指标。
（3）植物酶改良膨胀土的力学特性研究：对植物酶改良膨胀土进行无侧限压缩试验、侧限压缩试验以及直接剪切试验，分析不同情况下植物酶改良膨胀土对剪切位移与剪应力、内摩擦角、粘聚力、抗剪强度、应力－应变曲线影响。豆粉浸出液改良的强度比未处理的大。但发现底物浓度的提高并未使改良土的强度不断增长，而是在达到峰值后显著下降；豆粉浸出液改良土的强度随着含水率的增大呈先提高后降低的趋势；应变会随着底物浓度的增加呈现先增加后减小的趋势；当竖向应力0.05MPa≤p≤0.2MPa时，固结压缩时的应力p应变ε关系呈线性变化；改良膨胀土试样的抗剪强度均随垂直压力σ的增加呈线性增加，符合土的抗剪强度公式。
（4）植物酶改良膨胀土的机理研究：对植物酶诱导碳酸钙进行XRD、SEM、EDX、FT-IR等方法对碳酸钙进行机理分析。将其沉淀进行EDX能谱分析，其中C、O、Ca元素占比分别为10.56%、35.82%、48.18%，可初步判断该沉淀为碳酸钙。分别对碳酸钙进行XRD、FT-IR、TG、SEM分析，发现产生的碳酸钙晶体均为方解石型，形状为大小较均匀球形或椭球型。
通过豆粉浸出液改良膨胀土的试验研究提出一种绿色经济的改良方法，可改良膨胀土的胀缩性及强度特性，同时提供了一种绿色高效合成球形方解石法。