珊瑚礁砂混合体的力学特性研究开题报告

全文总字数：4159字

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究背景

海上丝绸之路是习近平总书记于2013年10月访问东盟期间提出的伟大战略构想。它是中国与海外国家文化交流和业务往来的重要渠道。 这也是“一带一路”的重要组成部分。 在新世纪的中国经济文化发展中发挥了非常重要的作用。 同时，岛屿和礁石已经成为开发和利用海洋资源的重要工程载体。 特别是随着中国“一带一路”战略的不断发展，沿线的基础设施建设在不同程度上涉及岛屿和礁石的岩土工程问题。比如在非洲圣多美机场、马来西亚黄金港围垦以及东帝汶集装箱码头等项目岛礁建设过程中，从大陆运送石英砂来围海造陆将很大程度的增加项目的成本，而就地取材，用珊瑚礁砂进行工程建设是一种较好的解决方法。我国海南省以及以色列等海湾国家大量的工程实际中，存在钙质砂中混合海泥。在基础施工的过程中，如旋喷桩，搅拌桩施工中，海泥的引入一定程度上会影响钙质砂水泥桩的力学性能，因此，本文研究钙质砂、海泥和水泥相互作用下的力学特性。

1.2国内外研究现状

coop研究表明，钙质砂的可压缩性与粘土相似。当应力水平超过一定值时，类似于粘性土，正是颗粒破裂控制着钙质砂的压缩特性。钙质砂倾向于具有固定的体积和固定的应力差方向（临界状态）。

hardin等通过实验得出：土体颗粒破碎与有效应力、颗粒形状、颗粒强度，颗粒级配等因素有关。

2. 研究的基本内容与方案

本次实验将取用南海海域的钙质砂、海泥以及标准水泥，将三者的混合试样做成水泥土柱，对制作的钙质砂水泥土柱进行单轴压缩试验测量其单轴抗压能力，研究不同海泥参量以及不同钙质砂级配的试样的单轴抗压能力。并绘制不同海泥参量下的水泥土柱的应力应变曲线，进而研究它的变化规律，得出相应结论。

本实验所用试样由钙质砂、海泥、水泥和水按照不同质量比配制而成，分别配置0%，10%，30%，50%，70%共5种不同海泥掺量的混合土样，并将每种掺量下的珊瑚礁砂制成：①，②，③，④四种颗粒级配，级配曲线如图1所示，其对应的级配指标见表1。并规定水泥掺量占钙质砂和海泥干质量和的12%，海泥含水率0.5，水灰比为1：2;

表1 钙质砂各级配的级配指标

本次试验共设计25组（包括含钙质砂的水泥土样20组，含标准砂的水泥土样5组），每组设置3个平行样，即75个试样，试样尺寸：φ50mm×100mm。对每个试样做单轴压缩试验，加载速率为0.08mm/min。从而得出每种试样的应力应变曲线，进行同级配钙质砂和不同含泥量试样单轴抗压强度对比，相同海泥掺量不同级配钙质砂试样抗压强度对比，不同含泥量试样单轴抗压破坏应变对比不同含泥量试样单轴抗压强度对比，总结实验现象，分析实验数据，得出正确结论。

3. 研究计划与安排

开学前整理及查阅钙质砂力学及相关的中英文资料，在导师的指导下，设计力学试验，对所要研究的内容和方法有个清晰的思路。完成毕业论文的开题报告，总结现有的研究方法和成果，完成文献综述撰写工作，准备单轴压缩试验。与导师讨论并确定进行实验方案。

开学后1-2周进行一系列的力学实验。

第3周。完成试验，分析总结数据规律。总结试验现象，分析试验结果，进行思考并提出自己的观点结合。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张家铭,汪稔,石祥锋,李建国,陈海洋.侧限条件下钙质砂三轴和破碎特性试验研究[j].岩石力学与工程学报,2005(18):3327-3331.

[2]王新志,王星,翁贻令,吕士展,阎钶,朱长歧.钙质砂的干密度特征及其试验方法研究[j].岩土力学,2016,37(s2):316-322.

[3]彭玉林,龚爱民,张慧颖,张云淑.土粒比重值的影响因素分析[j].云南农业大学学报,2006(06):821-825.