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中國南方廣泛分布著燕山期巖漿噴發侵入活動形成的過鋁黑云母花崗巖、白云母花崗巖及二云母花崗巖，在變質和風化作用下，形成了深厚的富云母殘積土。隨著我國“交通強國”、“粵港澳大灣區建設”等重大戰略的實施，云母質風化土層上興建了大量的基礎設施，該類土已成為南方地區土木工程建設中最常見的巖土材料之一。云母礦物具有解理發育完全、高彈性的薄片狀堆疊和低硬度的特點，云母質土常表現出難壓實、易破碎、回彈變形大等工程問題。然而，由于對云母質風化土工程特性認識不足，南方地區的工程建設中風化土相關的工程與地質災害屢見不鮮。
為此，中國科學院武漢巖土力學研究所張先偉研究員和王港博士研究生、劉新宇博士以云母作為風化土相關地質災害的關鍵誘因為背景，采用“地質調查→室內力學與細微觀試驗→機理分析→工程問題處治技術”的研究思路，針對海南島云母質殘積土開展了系統研究，查明了殘積土中云母礦物的賦存環境與理化性質，調查了不同工況與炎熱多雨氣候影響下的力學行為與影響因素，從原子晶體結構到微觀層理結構，再到細觀顆粒形態，跨尺度闡明了云母質殘積土的力學行為機理，提出了利用C型粉煤灰與天然纖維協同的綠色改良技術。
該研究授權了“消除強風化巖橡皮膜嵌入效應的制樣方法”和“殘積土空心扭剪試驗中的扭矩輔助施加的方法和試驗裝置”等美國和中國發明專利5項；授權了“表征花崗巖風化分級的化學指標與礦物組成的篩選與相關性分析軟件”和“風化花崗巖地層的預應力管樁P-Y曲線確定軟件”等計算機軟件著作權10項；在Engineering Geology 、Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering、Construction and Building Materials、Tunnelling and Underground Space Technology、土木工程學報等期刊發表論文8篇，入選ESI高被引論文2篇以及中國科學院優秀博士論文。該研究獲得國家自然科學基金（42307212）和巖土力學與工程安全重點實驗室開放基金（SKLGME023005）的資助。
????論文1鏈接：https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2023.03.011
????論文2鏈接：https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2023.107367
????論文3鏈接：https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.136450
????論文4鏈接：https://doi.org/10.1007/s10064-024-03554-8
????論文5鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tust.2023.105113
圖1 云母質殘積土工程地質特性的微觀機理示意圖
圖2 云母質殘積土的壓縮與水力性質
圖3 改良云母質殘積土的微觀結構特征
圖4 改良云母質殘積土的強度特性