伴隨我國海洋強國戰略及“一帶一路”倡議的深入實(shí)施，依托珊瑚礁地形開(kāi)展的基礎設施建設蓬勃發(fā)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(fā)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(kāi)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(fā)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(shí)，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(guān)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(jiǎn)化為變形協(xié)調、剪應力增長(cháng)、剪應力跌落以及滑動(dòng)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力影響顯著(zhù)。當初始法向應力大于臨界值時(shí)，樁-巖界面在剪切破壞后急劇剪縮，法向應力跌落。在滑動(dòng)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(tài)、粗糙程度以及法向應力等因素綜合影響。

　　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(lèi)戰略性先導科技專(zhuān)項（XDA13010201, XDA13010301）、國家自然科學(xué)基金面上項目（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