循環(huán)荷載作用下海床含氣砂土的液化特性試驗(yàn)研究.pdf

1、淺層氣是一種重要的海洋工程地質(zhì)災(zāi)害，能對(duì)鉆井、石油平臺(tái)、海底光纜、輸油管線等海洋工程造成嚴(yán)重的破壞。氣體的存在改變了海洋沉積物的力學(xué)性質(zhì)，很多海洋工程的設(shè)計(jì)和施工過程中不得不考慮海底淺層氣的影響。海洋含氣沉積物在近海、湖泊、大陸架、深海等區(qū)域有著較廣泛的分布，它是一種特殊的非飽和土，飽和度通常較高。在海洋環(huán)境中，波浪荷載作用可能誘發(fā)海床液化，從而對(duì)海床建筑物與構(gòu)筑物的安全構(gòu)成威脅。但以往對(duì)于液化的研究主要集中于飽和砂土，卻鮮有對(duì)海洋含氣

2、砂質(zhì)沉積物的液化響應(yīng)特性的報(bào)道。當(dāng)前，我國(guó)正加快探索和開發(fā)海洋資源，探討波浪荷載作用下海床含氣沉積物的液化響應(yīng)特性，可進(jìn)一步提升對(duì)海洋工程地質(zhì)災(zāi)害的認(rèn)知水平，為海洋工程的勘察設(shè)計(jì)提供參考，具有重要的意義。
　　本文以我國(guó)東部杭州灣海域和東海片區(qū)普遍存在的海底淺層氣工程地質(zhì)災(zāi)害為背景，以杭州灣海床粉細(xì)砂土為研究對(duì)象，借助中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所自主研制的高壓溶氣飽和儀，基于GDS動(dòng)三軸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和GCTS空心扭剪實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，重塑制備

3、不同初始?xì)怏w含量的含氣砂樣，開展循環(huán)（波浪）荷載作用下海床淺層含氣砂土的液化響應(yīng)特性試驗(yàn)研究。主要內(nèi)容如下:
　　1、為使試驗(yàn)研究更切合實(shí)際，研究了東海北部水文地質(zhì)條件，分析了波浪理論的適用范圍，給出了東海北部海域波浪荷載的計(jì)算公式。
　　2、為探討初始含氣量和動(dòng)荷載幅值對(duì)含氣砂土液化特性的影響，針對(duì)不同氣體含量的高飽和度含氣砂土施加不同幅值的循環(huán)荷載，研究了飽和度和動(dòng)荷載幅值對(duì)砂土動(dòng)應(yīng)變、動(dòng)孔壓、動(dòng)強(qiáng)度及液化特性的影響，分