珊瑚礁灰岩物性特征及工程性质研究进展

发布时间：2021-02-15 18:00

　　礁灰岩是珊瑚礁岩体的基础和主体部分,其物理力学特征及工程性质的研究在海洋开发建设中具有重要的战略意义。国内外对不同地区礁灰岩的研究表明,礁灰岩具有高孔隙、低密度、低强度的物理性质,且由于成岩作用复杂,其岩石结构发育具有不均匀性,不同胶结程度的礁灰岩具有不同的应力响应,这与其他常规软岩及脆性岩石性质相比明显不同。目前对礁灰岩的研究总体上仍处于初级阶段,尚不能很好地解决珊瑚礁工程建设中的诸多难题,需要系统地开展更加深入的研究。建议首先进行科学的结构分类,加强对不同结构类型礁灰岩的物理力学特征、工程性质、微观胶结机理以及海水侵蚀作用对其物性特征影响等方面的研究。 

【文章来源】：科技导报. 2020,38(20)北大核心

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

“21世纪海上丝绸之路”沿线珊瑚礁分布

由图2可知，不同结构的礁灰岩在颗粒组分上存在明显的差异——例如，块状结构主要是由较大块体的珊瑚组成，砂屑结构则是由砂级生物碎屑组成，其物理性质及力学特性也因结构而区别明显。上述结构-组分分类命名方案，基于礁灰岩结构类型进行区分后加上成因解释，既可对不同胶结状态礁灰岩有明确区分，又可对珊瑚礁灰岩进行较为细致的描述，还可免除在成分不明时造成的分类混乱；并且，分类方法简单易观察，在野外及工程中可操作性强，给研究及工程人员带来极大的便利，在中国珊瑚礁研究学者中使用频率较高，建议给予推广。2 礁灰岩的矿物组成与微观结构

珊瑚礁灰岩发育于海洋环境，礁体存在明显的分层，通常表层由未胶结成岩的松散礁砂砾沉积组成，主要成分包括生物砂屑、珊瑚残枝、珊瑚块等，沉积厚度可达10余米；下层为胶结的礁灰岩[36]，岩体中交替夹杂着一些未胶结的松散生物碎屑；由于海水侵蚀作用，岩体中可见溶洞发育。珊瑚礁体及礁灰岩岩芯样品如图4所示，礁灰岩存在于珊瑚礁体下部，故大部分礁灰岩的研究样品来源于珊瑚礁体钻孔取芯；岩芯样品具有不均质性，呈多种结构，大部分呈灰色、灰白色，有少量黄色杂质，结构内部存在大量孔隙。由于珊瑚礁所处地理位置特殊、礁灰岩沉积物样品采取难度大、成本高昂，现阶段对礁灰岩的研究仍停留在初级阶段，一般主要对其密度、孔隙度、渗透率、波速等相关物理参数进行测量。其力学性质的相关研究则集中在静力学方面，研究者对礁灰岩的单轴抗压强度、抗拉强度及三轴压缩的应力-应变关系进行了相关研究，研究内容和方法均比较常规。目前，有关动力学方面的研究较少，孟庆山等[37]采用霍普金森压杆系统对礁灰岩进行了单轴冲击试验，结果表明礁灰岩的动力学特性与一般的陆源岩石不同。

【参考文献】：
期刊论文
[1]南沙群岛珊瑚礁灰岩的动态力学性能试验[J]. 孟庆山,范超,曾卫星,余克服.  岩土力学. 2019(01)
[2]“21世纪海上丝绸之路”倡议推进下的中国南海岛礁建设[J]. 李国选,严双伍.  当代世界与社会主义. 2018(02)
[3]马尔代夫珊瑚礁岩土工程特性研究[J]. 肖向阳,张荣,彭登峰.  铁道勘察. 2018(02)
[4]礁灰岩嵌岩桩的模型试验[J]. 刘海峰,朱长歧,孟庆山,王星,李小刚,吴文娟.  岩土力学. 2018(05)
[5]马尔代夫礁灰岩物理力学特性研究[J]. 李莎,毛茂,徐升.  武汉勘察设计. 2017(06)
[6]珊瑚礁灰岩层后压浆桩增强效应作用机制[J]. 万志辉,戴国亮,龚维明.  岩土力学. 2018(02)
[7]沙特拉比格2×660 MW燃油电站珊瑚礁地基工程勘察与实践[J]. 刘志伟,杨生彬,程东幸,胡昕,李灿.  土工基础. 2017(05)
[8]影响疏浚珊瑚礁岩抗剪强度的关键因素[J]. 张更生,徐继涛.  水运工程. 2017(08)
[9]西沙群岛珊瑚礁灰岩物理力学特性试验研究[J]. 杨永康,丁学武,冯春燕,徐新星.  广州大学学报(自然科学版). 2016(05)
[10]珊瑚礁物理力学性质分析及工程应用[J]. 任世锋,席文熙,曹中兴.  长春工程学院学报(自然科学版). 2016(02)

博士论文
[1]南沙群岛珊瑚礁工程地质特性及大型工程建设可行性研究[D]. 王新志.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2008

硕士论文
[1]海水拌制珊瑚礁砂混凝土的特性及工程应用研究[D]. 林伟才.华南理工大学 2017
[2]南海岛礁珊瑚集料混凝土工程性能研究[D]. 郭超.东南大学 2017
[3]水泥—乳化沥青固化礁砂路用性能研究[D]. 吕晨炜.东南大学 2016



本文编号：3035297