论文依托国家自然科学基金资助项目“膨胀土非线性流变特性研究”（项目编号:50978097）,基于MICP技术,开展了微生物改良膨胀土的微观结构和力学特性研究。通过对广西南宁膨胀土开展的微观结构试验研究以及系列物理和力学特性的试验研究,探明了微生物的矿化作用对改良膨胀土的矿物组成和微观结构特征变化的影响规律,并揭示了其影响机理。探明了处理溶液掺量和养护龄期对膨胀土的亲水特性、膨胀特性和力学特性的影响规律,并揭示了其相应的影响机理。基于K-G模型,探明了处理溶液掺量对K-G模型参数的影响规律。在此基础上,应用扰动状态理论,建立了基于扰动状态理论的微生物改良膨胀土的修正K-G模型。根据试验研究和理论分析,主要取到了以下的研究进展和创新成果。（1）通过X射线衍射试验和扫描电子显微镜试验研究,分析了改良前后膨胀土的矿物成分和微观结构特征的变化。改良后膨胀土的矿物成分发生了明显的改变,增加了许多方解石晶体。在膨胀土的颗粒表面有了明显的碳酸钙沉淀存在,碳酸钙的沉淀物胶结了土颗粒,并填充了土颗粒间的孔隙,从而增强了土颗粒间的联接能力,改善了土颗粒的稳定性。进一步验证了采用微生物技术对膨胀土进行改良是可行的,也是更有效的。（2）通过界限含水率、标准吸湿含水率和膨胀特性等试验研究发现,随着处理溶液掺量的增大或养护龄期的延长,微生物改良膨胀土的液限含水率、塑性指数、标准吸湿含水率和膨胀率均逐渐减小。说明经过微生物改良后,膨胀土的亲水特性和膨胀特性均得到了明显的改善。（3）通过直接剪切试验和固结压缩试验研究发现,改良后膨胀土的抗剪强度得到了明显的提高,其压缩特性也得到了明显的改善。随着养护龄期的延长或处理溶液掺量的增大,膨胀土的抗剪强度指标逐渐增大,其压缩系数逐渐减小,压缩模量逐渐增大。研究发现,经过28d养护且其处理溶液掺量为60%的改良膨胀土,由未改良前的高压缩性土变成了改良后的中压缩性土。（4）通过等向固结排水和等p三轴固结排水剪切试验研究发现,随着处理溶液掺量的增大,微生物改良膨胀土的体应变逐渐减小,其偏应力逐渐增大。研究结果表明,微生物改良膨胀土不仅能够提高其强度,也能改善其变形特性。（5）通过试验研究和对模型参数的对比分析发现,随着处理溶液掺量的增大,微生物改良膨胀土的切线体积模量和切线剪切模量均逐渐增大。应用扰动状态理论并结合对K-G模型的分析,得到了改良膨胀土的切线体积模量以及切线剪切模量等分析模型。在此基础上,建立了基于扰动状态理论的微生物改良膨胀土的修正K-G模型。上述研究成果,为进一步开展微生物改良膨胀土的研究,提供了可靠的试验依据,也为相关内容的研究奠定了理论基础。同时,为微生物改良膨胀土的实际工程应用,提供了理论依据。也为采用现代生物岩土技术改良膨胀土的工程应用,提供了新的思路。