钙质砂土是一种碳酸钙含量达50%以上的海洋生物成因的特殊土,具有孔隙发达、颗粒棱角度高、强度低和易破碎等特点。钙质砂土在中国南海岛礁建设中作为填筑材料被大量使用,钙质砂场地在地震、海浪等极端荷载作用下存在着液化和不均匀沉降等风险,严重威胁岛礁工程物的安全。目前,人们对钙质砂土液化问题的争议颇大,且有关钙质砂土受振后体积变形的研究成果不多。因此,有必要开展饱和钙质砂土的液化特性和体变特性的研究,为中国南海的岛礁工程建设提供理论支持。本文对南海岛礁吹填场地钙质砂开展了一系列的动三轴试验,研究了相对密度、有效围压和循环应力比对钙质砂的液化特性和体变特性等动力特性的影响。分析了饱和钙质砂的动强度影响因素,构建了钙质砂的孔压发展模型,提出了钙质砂受振后体积应变的计算方法,并对基于动三轴试验得到的有关试验结果进行了对比和验证。主要的研究工作及结论如下:1、在动三轴试验过程中,钙质砂试样的软化使动应力发生衰减,导致实测循环振次增加,从而会高估钙质砂的动强度,本文给出的循环振次修正方法能较好地消除该影响。在松散至中密状态条件下,修正后的钙质砂动强度随着有效围压的增大而提高,但是在密实状态条件下,其动强度随着有效围压的增大而降低;由于粉粒的存在和更优的级配等原因,南海岛礁吹填场地钙质砂的动强度高于其他类型砂。2、根据动三轴试验结果,构建了饱和南海岛礁吹填场地钙质砂的三种孔压发展模型。（1）随着相对密度的增加,饱和钙质砂的孔压发展归一化曲线形态由下凹逐渐向上凸,据此给出了钙质砂的全量孔压模型。（2）试验结果表明钙质砂的孔隙水压力增量比和往返剪应力比关系曲线呈近似直线形态,且该直线的斜率与钙质砂的相对密度有关,据此给出了钙质砂的增量孔压模型。（3）试验结果表明钙质砂的动孔压比和动应变比关系曲线呈上凸的双曲线形态,据此给出了适合描述钙质砂孔压发展的应变模型。3、随着相对密度的减小、有效围压和循环应力比的增大,导致钙质砂颗粒受振后的接触更加紧密,从而引起更大的体积应变,相比较而言,有效围压对钙质砂受振后的体积应变影响更大。在液化前,钙质砂受振后的体积应变与其孔压比、最大剪应变相关,据此给出了南海岛礁吹填场地钙质砂受振后的体积变形计算方法。4、研制了一种层状剪切模型箱,并采用振动台试验对比了钙质砂土和石英砂土地基模型的动力特性,验证了钙质砂土受振后的体积变形计算方法。在工况相近的条件下,钙质砂土颗粒因其相互镶嵌等作用,使其具有更高的抗液化强度,但在松散状态条件下,钙质砂土受振后的体积变形高于石英砂土。计算结果表明,利用最大剪应变求解南海岛礁吹填场地钙质砂土受振后的体积变形是可行的,但准确计算土体的最大剪应变是关键。