微生物诱导碳酸钙沉积（MICP）技术通过在混凝土内部预先加入微生物,当混凝土结构出现裂缝,外界物质进入混凝土内部时,微生物将被“唤醒”,裂缝自修复机制启动,从而实现对混凝土裂缝的长期修复。由于水工混凝土水化作用的持续进行,其内部的高碱环境会一定程度抑制微生物的活性,从而影响水工混凝土裂缝的自修复效果。因此,本研究的主要目的是通过试验筛选巨大芽孢杆菌、科氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和巴氏芽孢杆菌中耐久性最优的微生物,首先通过耐碱性驯化,提升微生物在高碱环境中的活性和代谢能力,然后将筛选的微生物掺入混凝土中,通过抗压强度、混凝土内部矿化沉积物总量、裂缝修复效果和抗渗性能,对微生物在实际水工混凝土内部环境中的裂缝修复效果进行验证,并通过微观结构,对比分析微生物诱导矿化沉积修复混凝土的原理。主要工作及结果如下:（1）本研究首先采用梯度递增法逐级增大培养环境的碱度,完成对巨大芽孢杆菌、科氏芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、巴氏芽孢杆菌四种微生物的耐碱性驯化。然后通过试验比对四种微生物在不同碱度以及不同温度环境下的活性和矿化沉积性能,筛选在低温及高碱环境中均表现较好的微生物,并利用X射线衍射分析（XRD）对矿化沉积产物进行分析。在此基础上,筛选出最优混合微生物种类和混合比。结果表明,巴氏芽孢杆菌在高碱、低温环境中表现出更好的耐受性和矿化沉积效果,通过XRD分析结果表明其诱导矿化沉积产物为Ca CO3。分析混合微生物的矿化沉积量可知:巨大与巴氏芽孢杆菌以4:6的比例进行混合时,具有最优的矿化沉积效能。（2）分析不同浓度单一、混合微生物对水工混凝土的抗压强度、内部碳酸钙总量以及微观结构的影响,并确定最佳浓度。结果表明,经修复养护后,内掺微生物的水工混凝土与未掺微生物水工混凝土相比,抗压强度有了明显提高,且通过微观分析发现其内部孔隙结构被沉积物所填充,拥有更好的致密性结构。养护90d,当内掺单一微生物浓度为1×10~8cells/cm~3,以及内掺混合微生物浓度为1×10~6cells/cm~3时,水工混凝土的抗压强度增幅最大,分别达到19.91%和17.46%。（3）开展了内掺不同浓度单一、混合微生物水工混凝土裂缝自修复效果试验研究,分析了水工混凝土的裂缝自修复效果、抗渗性能以及沉积物形貌。试验结果表明,养护90d,当微生物浓度为1×10~6、1×10~7、1×10~8cells/cm~3时,内掺单一微生物的试件的裂缝面积修复率分别为72%、77%、89%;内掺混合微生物的试件的裂缝面积修复率分别为58%、70%、66%,未掺微生物的混凝土面积修复率仅为0.82%,且裂缝宽度越宽,修复效果越差。掺有微生物的水工混凝土试件经修复养护后,裂缝抗渗性能得到有效提升,养护90d时,试件渗透系数下降达到90%以上,裂缝面积较小的试件,达到止渗状态,而未掺微生物水工混凝土试件渗透系数降低率仅有32.23%。裂缝处沉积物物相分析结果表明,经不同浓度微生物作用产生的沉积物形貌和致密性均不同。