武汉岩土所泥晶化珊瑚格架灰岩损伤演化规律研究取得进展

　　珊瑚礁集中分布于南北纬度之间的热带海洋地区，是中国及众多海洋岛国重要的领土资源。珊瑚礁具有显著的二元沉积结构，上部为松散的珊瑚礁砂，下部为礁灰岩。作为珊瑚礁主体的礁灰岩，其组构骨架为原生礁、礁坪-泻湖相沉积的珊瑚残肢及附礁生物遗骸等。

　　项目研究聚焦珊瑚礁中的泥晶化珊瑚格架灰岩。借助室内三轴压缩实验，基侧向应变差法，得到泥晶化珊瑚格架灰岩在不同围压下的起裂应力。试验结果表明，与珊瑚礁浅层的砂屑或砾屑灰岩相比，泥晶化珊瑚格架灰岩的孔隙率低，干密度大，强度高。在0-8MPa围压范围内，试样的起裂应力占峰值强度的52%-69%。起裂应力与围压呈正相关关系，随围压的增大而增大。在不同围压下，试样破坏时的侧向应变量均小于一般陆源岩石。进一步对试样由初始加载至扩容阶段的损伤分析发现，试样的侧向起裂应变分布较为集中，其绝对值均小于0.0004。在试样达到扩容点时，侧向损伤值在0.56-0.74之间，试样的侧向损伤大于轴向损伤。该阶段，侧向损伤呈对数曲线形式增长。基于侧向应变分析建立的损伤演化方程能够反映试样的损伤过程。 

　　研究成果发表于Rock Mechanics and Rock Engineering期刊，研究工作获得中国科学院战略性先导科技专项（A类）（XDA13010201, XDA13010301）、国家自然科学基金（41877271）、湖北省自然科学基金（2020CFB243）资助。 

　　论文链接： https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-021-02570-4 

图1 泥晶化珊瑚格架灰岩 

图2 三轴压缩试验结果

图3 起裂应力与围压的关系

图4 不同围压下裂隙应变的演化规律

图5 不同围压下试样轴向和横向损伤变量的演化规律

（文/图 海洋工程组）