随着一带一路战略的提出以及新时代国防要求,南海建设已经成为我国现阶段乃至未来的重要任务。钙质砂作为南海重要的建设地基土,与陆源砂不同的是它具有内孔隙,棱角多,形状不规则且易破碎的特点,故以陆源砂工程建设经验开发南海不再适用。为此,本文针对钙质砂的力学性质和破碎性开展了等向压缩试验,常规三轴固结排水剪切试验以及三轴循环加卸载试验,并以常规三轴试验结果为基础,提出了考虑破碎性的优化K—G模型。主要结论如下:(1)常规三轴固结排水剪切试验结果表明:一定围压范围内(100KPa～1100KPa),钙质砂应力—应变曲线与常规陆源砂类似,但是高围压情况下会出现的轻微软化,这与颗粒破碎有关。围压越高,颗粒破碎越严重,体应变越不易达到稳定值。(2)三轴循环加卸载试验结果显示:加卸载应力路径导致钙质砂的软化特性加重。滞回圈大小和卸载体缩量均随着卸载次数增加先增大后减小,这是由于卸载时的偏应力水平随着卸载次数先增大后减小。(3)从破碎性来看,等向压缩试验导致的钙质砂破碎量非常有限,常规三轴固结排水剪切试验和三轴循环加卸载试验造成的破碎情况类似。主要表现为粒径0.6～4.75mm的颗粒发生破碎,小于0.3mm的颗粒不易破碎。同时破碎会导致钙质砂的级配变化,且破碎量越大,级配曲线变化越大,其破碎行为总是朝着颗粒质量—粒径自相似分形分布的方向发展。(4)在e_c-lnp’半对数坐标系内,破碎导致不同初始密实度的钙质砂的临界状态线是三条平行的直线。假定存在参考临界状态线,以破碎参数B_g为纽带,建立考虑破碎性的临界状态线和剪胀方程,进而建立考虑破碎的优化K—G模型,对于钙质砂应力—应变关系的描述效果良好。