南海是中国领土主权的标志,近年来南海争端不断,相关基础设施建设迫在眉睫。在南海道路及机场建设过程中,使用水稳珊瑚材料基层代替传统水稳碎石基层将会大幅度减少工程造价及建设周期,尤其对战时紧急建造有重要意义,且利用当地仅有的珊瑚集料代替内地砂石集料有利于可持续发展战略。目前,水稳材料研究仅停留在满足抗压强度要求及限制水泥掺量控制收缩等基础层面,针对水稳材料系统碱性激发等相关工作机制未有揭示,水稳珊瑚材料研究更是未见报道。因此水稳珊瑚材料基础性能试验研究相关成果不仅填补了水稳珊瑚材料研究领域的空白,并且具有普适的学术价值。基于珊瑚材料特殊性,围绕水稳珊瑚材料开展相关基础试验研究得到以下研究结果:(1)首先利用数字图像识别技术等评价珊瑚材料极不规则的形态形貌;然后开展氮气吸附试验揭示珊瑚颗粒比表面积及孔隙体积偏高特征;最后采用颗粒强度试验揭示了珊瑚颗粒低强度特征与包浆硬化机制。(2)基于上述珊瑚材料的特殊性,采用扫描电子显微成像分析珊瑚颗粒表面水泥水化产物形态特征,结合X衍射分析探究珊瑚颗粒表面水泥水化具体水化产物成分;进一步利用纳米压痕试验验证水稳珊瑚系统中珊瑚颗粒表面与水泥的特殊活性。(3)由于集料强度较低,粒型不规则,工程碾压密实性等要求决定了级配中细料占优(>40%);水稳珊瑚材料的强度来源于系统累计颗粒表面积相对降低与密堆空隙减少的综合效应,故水泥掺量应与细集料占比协配增加;一般水泥掺量超过6%时,常规水稳珊瑚材料可满足基层强度要求。(4)水稳珊瑚系统中水泥组分具有双重效应,一方面水泥组分增加加剧系统水化反应程度,导致系统内部拉应力提高和收缩应变增加;另一方面,水泥组分增加时的系统胶结致密效应增强,亦可增强水稳珊瑚系统收缩约束效应,提高抗拉强度;两方面综合效应决定了系统的体积安定性;且水泥掺量较低时,收缩劣化性更为明显。(5)水稳珊瑚材料在没有边界约束条件及较小作用力(0.3MPa)下,冲刷痕迹不明显,而较高作用力(0.7MPa)时边角出现冲刷破坏;在有边界约束情况下抗冲刷能力较为优良,水稳珊瑚材料冲刷耐久性显著优于水泥稳定土。