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伴隨我國海洋強國戰略及“一帶一路”倡議的深入實施，依托珊瑚礁地形開展的基礎設施建設蓬勃發展。樁基礎作為大跨度、高聳結構的首選基礎形式，在眾多珊瑚礁工程中得到運用。
項目聚焦珊瑚礁覆蓋巖層中鉆孔灌注樁側阻力發揮機制，針對砂屑結構礁灰巖巖芯，利用RJST-616型巖石結構面剪切試驗儀，開展恒定法向剛度條件下的礁灰巖-混凝土黏結面剪切特性試驗研究，探究樁-巖界面相互作用機理。研究結果表明，由于水泥漿在高孔隙度砂屑灰巖中的填充加固作用，樁-巖界面抗剪強度增強，剪切破壞面均發生在砂屑灰巖內部，表現出與常規陸源巖石完全不同的剪切破壞特征。當法向剛度值為2.0MPa/mm，初始法向應力為1~4MPa時，砂屑結構礁灰巖-混凝土界面的峰值剪切強度為3.78~7.40MPa，殘余剪切強度為2.26~3.25MPa,樁-巖界面的峰值剪切強度及殘余剪切強度均與初始法向應力呈正相關性。樁-巖界面在不同初始法向應力條件下的剪應力演變趨勢較為統一，可簡化為變形協調、剪應力增長、剪應力跌落以及滑動摩擦等四個階段。峰后剪切破壞面的剪脹量受初始法向應力影響顯著。當初始法向應力大于臨界值時，樁-巖界面在剪切破壞后急劇剪縮，法向應力跌落。在滑動摩擦階段，剪切破壞面的殘余剪切強度受剪切破壞面的形態、粗糙程度以及法向應力等因素綜合影響。
研究成果發表于Bulletin of Engineering Geology and the Environment期刊，研究工作獲得中國科學院A類戰略性先導科技專項（XDA13010201, XDA13010301）、國家自然科學基金面上項目（41877271）以及中國科學院南海生態環境工程創新研究院自主部署項目（ISEE2020YB09）共同資助。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1007/s10064-020-02039-8
圖1 砂屑灰巖
圖2 砂屑灰巖-混凝土黏結面SEM圖像
圖3 砂屑灰巖-混凝土黏結面剪切破壞特征
圖4 砂屑灰巖-混凝土恒定法向剛度剪切剪應力演變規律
圖5 砂屑灰巖-混凝土恒定法向剛度剪切剪脹演變規律