伴隨我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略及“一帶一路”倡議的深入實(shí)施，依托珊瑚礁地形開展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展。樁基礎(chǔ)作為大跨度、高聳結(jié)構(gòu)的首選基礎(chǔ)形式，在眾多珊瑚礁工程中得到運(yùn)用。

　　項(xiàng)目聚焦珊瑚礁覆蓋巖層中鉆孔灌注樁側(cè)阻力發(fā)揮機(jī)制，針對砂屑結(jié)構(gòu)礁灰?guī)r巖芯，利用RJST-616型巖石結(jié)構(gòu)面剪切試驗(yàn)儀，開展恒定法向剛度條件下的礁灰?guī)r-混凝土黏結(jié)面剪切特性試驗(yàn)研究，探究樁-巖界面相互作用機(jī)理。研究結(jié)果表明，由于水泥漿在高孔隙度砂屑灰?guī)r中的填充加固作用，樁-巖界面抗剪強(qiáng)度增強(qiáng)，剪切破壞面均發(fā)生在砂屑灰?guī)r內(nèi)部，表現(xiàn)出與常規(guī)陸源巖石完全不同的剪切破壞特征。當(dāng)法向剛度值為2.0MPa/mm，初始法向應(yīng)力為1~4MPa時(shí)，砂屑結(jié)構(gòu)礁灰?guī)r-混凝土界面的峰值剪切強(qiáng)度為3.78~7.40MPa，殘余剪切強(qiáng)度為2.26~3.25MPa,樁-巖界面的峰值剪切強(qiáng)度及殘余剪切強(qiáng)度均與初始法向應(yīng)力呈正相關(guān)性。樁-巖界面在不同初始法向應(yīng)力條件下的剪應(yīng)力演變趨勢較為統(tǒng)一，可簡化為變形協(xié)調(diào)、剪應(yīng)力增長、剪應(yīng)力跌落以及滑動摩擦等四個(gè)階段。峰后剪切破壞面的剪脹量受初始法向應(yīng)力影響顯著。當(dāng)初始法向應(yīng)力大于臨界值時(shí)，樁-巖界面在剪切破壞后急劇剪縮，法向應(yīng)力跌落。在滑動摩擦階段，剪切破壞面的殘余剪切強(qiáng)度受剪切破壞面的形態(tài)、粗糙程度以及法向應(yīng)力等因素綜合影響。

　　研究成果發(fā)表于Bulletin of Engineering Geology and the Environment期刊，研究工作獲得中國科學(xué)院A類戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（XDA13010201, XDA13010301）、國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（41877271）以及中國科學(xué)院南海生態(tài)環(huán)境工程創(chuàng)新研究院自主部署項(xiàng)目（ISEE2020YB09）共同資助。

　　論文鏈接：

　　https://doi.org/10.1007/s10064-020-02039-8

圖1 砂屑灰?guī)r

圖2 砂屑灰?guī)r-混凝土黏結(jié)面SEM圖像

圖3 砂屑灰?guī)r-混凝土黏結(jié)面剪切破壞特征

圖4 砂屑灰?guī)r-混凝土恒定法向剛度剪切剪應(yīng)力演變規(guī)律

圖5 砂屑灰?guī)r-混凝土恒定法向剛度剪切剪脹演變規(guī)律