珊瑚礁集中分布于南北緯度之間的熱帶海洋地區(qū)，是中國(guó)及眾多海洋島國(guó)重要的領(lǐng)土資源。珊瑚礁具有顯著的二元沉積結(jié)構(gòu)，上部為松散的珊瑚礁砂，下部為礁灰?guī)r。作為珊瑚礁主體的礁灰?guī)r，其組構(gòu)骨架為原生礁、礁坪-瀉湖相沉積的珊瑚殘肢及附礁生物遺骸等。

　　項(xiàng)目研究聚焦珊瑚礁中的泥晶化珊瑚格架灰?guī)r。借助室內(nèi)三軸壓縮實(shí)驗(yàn)，基側(cè)向應(yīng)變差法，得到泥晶化珊瑚格架灰?guī)r在不同圍壓下的起裂應(yīng)力。試驗(yàn)結(jié)果表明，與珊瑚礁淺層的砂屑或礫屑灰?guī)r相比，泥晶化珊瑚格架灰?guī)r的孔隙率低，干密度大，強(qiáng)度高。在0-8MPa圍壓范圍內(nèi)，試樣的起裂應(yīng)力占峰值強(qiáng)度的52%-69%。起裂應(yīng)力與圍壓呈正相關(guān)關(guān)系，隨圍壓的增大而增大。在不同圍壓下，試樣破壞時(shí)的側(cè)向應(yīng)變量均小于一般陸源巖石。進(jìn)一步對(duì)試樣由初始加載至擴(kuò)容階段的損傷分析發(fā)現(xiàn)，試樣的側(cè)向起裂應(yīng)變分布較為集中，其絕對(duì)值均小于0.0004。在試樣達(dá)到擴(kuò)容點(diǎn)時(shí)，側(cè)向損傷值在0.56-0.74之間，試樣的側(cè)向損傷大于軸向損傷。該階段，側(cè)向損傷呈對(duì)數(shù)曲線形式增長(zhǎng)。基于側(cè)向應(yīng)變分析建立的損傷演化方程能夠反映試樣的損傷過(guò)程。 

　　研究成果發(fā)表于Rock Mechanics and Rock Engineering期刊，研究工作獲得中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）（XDA13010201, XDA13010301）、國(guó)家自然科學(xué)基金（41877271）、湖北省自然科學(xué)基金（2020CFB243）資助。 

　　論文鏈接： https://link.springer.com/article/10.1007/s00603-021-02570-4 

圖1 泥晶化珊瑚格架灰?guī)r 

圖2 三軸壓縮試驗(yàn)結(jié)果

圖3 起裂應(yīng)力與圍壓的關(guān)系

圖4 不同圍壓下裂隙應(yīng)變的演化規(guī)律

圖5 不同圍壓下試樣軸向和橫向損傷變量的演化規(guī)律

（文/圖 海洋工程組）