余玮平 顾琳琳 王 振 闫 斌 叶冠林

(①上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院土木工程系， 上海 200240， 中国)

(②南京理工大学理学院土木工程系， 南京 210094， 中国)

(③南京理工大学机械工程学院， 南京 210094， 中国)

0 引 言

钙质砂的工程性质与普通石英砂相比有着本质区别(汪稔等， 2019)。受自然沉积的影响，钙质砂颗粒具有多孔隙、强度低、易破碎等特殊物理力学性质(刘崇权等， 1998)。颗粒破碎使钙质砂在力学特性上，如强度特征、剪胀性等方面与普通石英砂有显著差异(Bolton et al.，2008)。三轴剪切试验条件下，颗粒重排是影响普通石英砂孔隙体积变化的主要因素，但对于钙质砂而言，颗粒破碎会造成额外的体积压缩，体积应变会受到颗粒重排和颗粒破碎的共同影响，这造成了其临界状态的复杂性。

相较于陆源石英砂，颗粒破碎造成了钙质砂的高压缩性和强度软化(张家铭等， 2008)，破碎造成颗粒级配的持续变化也影响了其临界状态，但目前针对颗粒破碎对临界状态的研究大多以定性分析为主，很少定量地分析其影响。因此，有必要对钙质砂颗粒破碎与临界状态之间的相关关系展开更加深入的研究。本文通过一系列常规三轴固结排水剪切试验，分析了有效围压范围从60kPa到2MPa条件下钙质砂的力学特性及颗粒破碎特征。通过保留高围压条件下发生明显颗粒破碎的试样，重塑制样后，在较低围压条件下进行二次固结排水剪切，来探明不同应力平面下钙质砂临界状态线随颗粒破碎的演化规律。……