俞演名 梁 晖 葛华阳 沈 扬

(1. 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州 310000；2. 河海大学 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室，江苏南京 210098)

0 引言

海洋建筑物的地基除了承受由建筑物自重等引起的静力荷载，还可能承受由波浪、交通、地震等引起的复杂振动及循环荷载。基于前人研究，主应力轴循环旋转试验是模拟砂土受动力荷载的一种有效方式。Ishihara[1]对日本的Toyoura砂进行了不排水条件下的主应力轴循环旋转试验，并与三轴循环剪切和纯扭剪试验对比，发现在主应力轴循环旋转条件下砂土的孔压增长快得多。Arthur等[2]通过试验发现，大幅度的主应力轴循环旋转导致试样的轴向应变急剧增加，试样在静态强度一半的外部应力下就产生了很大的应变。可见，主应力轴循环旋转对砂土不排水条件下的孔压发展规律及砂土的应力-应变特性产生显著地影响。

更为复杂的是，砂土在沉积过程中形成空间上的定向排列，构成了细观结构的原生各向异性[3-4]。在主应力轴旋转条件下，砂土颗粒接触分离、滑动、转动甚至破碎导致砂土原生组构发生改变，诱发出次生各向异性[5]。这两种类型的各向异性控制了砂土的力学行为，尤其是主应力轴旋转条件下的动力剪切特性[6-7]。

钙质砂作为中国南海岛礁最主要的吹填地基材料，长期承受波浪、交通等复杂动力荷载，而这类复杂动力荷载往往会引起土单元体中的主应力轴发生旋转。此外，钙质砂还具有颗粒形状极不规则、高内摩擦角、高孔隙比、颗粒易破碎等特点，较普通陆源砂具有更显著的各向异性[8-11]。……