摘要

利用离散元软件建立珊瑚砂微生物固化体无侧限压缩试验模型,通过在珊瑚砂颗粒表面及接触处生成微小碳酸钙颗粒来模拟MICP胶结,考虑珊瑚砂-珊瑚砂颗粒、珊瑚砂-碳酸钙颗粒及碳酸钙-碳酸钙颗粒的接触,分析不同胶结程度微生物珊瑚砂固化体的颗粒位移、微裂纹发展及微裂纹分布等细观特征,解释了其宏观变形和破坏机制。结果表明:在无侧限压缩情况下,主要是材料两端发生较大位移和破坏,中间部分位移较小;数值试样加载过程中,裂纹发展可分为3个阶段,即压密阶段、裂纹扩展阶段及裂纹急剧增长阶段;随着胶结程度的提高,试样从大块脱落破坏向小块或零散颗粒脱落破坏转变,拉、剪裂纹数目比值变小,试样微裂纹数目在各个方向上的差异逐渐减小,裂纹扩展更加均匀。建立的离散元模型能较好地模拟MICP胶结,为更充分地认识珊瑚砂MICP胶结固化体的宏观变形与破坏机制奠定了基础。