随着南海岛礁开发的持续发展,钙质砂成为岛礁上各种建筑物与构筑物的填筑材料。已有研究表明,钙质砂的剪切性质与传统陆源石英砂大不相同。因此,有必要深入研究钙质砂剪切特性,以便为南海岛礁建设提供技术支持。本文主要研究内容与结论如下:(1)对钙质砂进行了三轴固结不排水剪切试验研究,结果表明:与围压相比,初始孔隙比对钙质砂不排水剪切峰值强度影响更大,而对孔压的影响则相反。在相同初始孔隙比下,钙质砂三轴不排水剪的初始切线模量随围压增加和相对密度减小而增加。围压或初始孔隙比的增大导致峰值内摩擦角的减小,峰值内摩擦角与平均主应力呈半对数关系。临界状态内摩擦角总是小于其峰值状态内摩擦角。对于某一级配的钙质砂,临界状态应力比是一个定值,与初始孔隙比以及围压的大小无关。(2)对钙质砂进行了三轴固结不排水剪切试验研究,结果表明:钙质砂先经历剪缩,再逐渐发展为剪胀。与钙质砂相比,福建标准砂剪缩较小。在一定的相对密度与围压下,钙质砂的峰值强度大于福建标准砂。对于钙质砂,围压越大或初始孔隙比越小,初始切线模量越;三轴排水剪比不排水剪的初始切线模量大。相对密度对临界状态内摩擦角影响较小,而围压影响较大;不同特征状态下内摩擦角可表示为围压的对数函数。分析钙质砂的三轴剪胀/软化特性表明:峰值状态下钙质砂剪胀率与有效应力比呈线性关系,峰值状态剪胀率与初始孔隙比呈对数关系。临界状态下的剪胀率都小于峰值状态。采用脆性指数定量描述钙质砂应变软化规律。钙质砂的塑性模量也可用临界状态应力比,应力比和状态函数三变量构成的方程描述。在剪切过程中,塑性模量随塑性偏应变先减小至0而后增加,最终于临界状态时趋于0。钙质砂相变状态塑性模量与初始孔隙比呈对数关系。