波浪作用下海底粉砂液化机理分析.pdfVIP

虑，f、 ．土 维普资讯 第 17卷 岩 土 7 No．4 程 报 ．n理 、V川o1．1 1995 Chin~eJoumaI．OfGeotechnJcaIEngineering1 、 JuIy， 1995 ， 矗 一 波浪作用下海底粉砂液化 的机理分析 ’ 幕 杨少丽 沈渭铨 杨作升 内 (青岛海洋大学海洋地璋科学学院，266003) (青岛海详大学河 口海岸带研究所 266003) ‘ 反 J、 ● 文 摘 本文 以黄河承下三角洲埕北海 区沉积物为研究对象，首次考虑 了超孔压随时间的累积 ‘ 和消散效应 ，得出了相应的的分布 曲线。用计算结果评价了粉砂液化的可掘性 ，井给出了液化 影响的深度。本文还定量分析了海底土体对渡浪周期性荷载的动力 响应 ，井对其不稳定性机制 进行 了探讨。 美t词 动水压力 ，周期性剪应力 ，超孔压 液化，结构联结 。 l 前 言 近几十年来 ，黄河水下三角洲区越来越被人们所关注。尤其是近年来埕北地区发现的埕 岛油 田远景资源量非常可观 ，可达 4．4亿吨。为加速海上抽气资源的开发，分析海上工程地基 土的稳定性显得非常迫切 。已往的研究表明埕北区海底存在着大量不稳定现象 “J。凹坑、塌 陷 、冲沟 比比皆是 ，为海上钻井平台、人工岛、海底管线等海上工程的选址和选线增添 了许多障 碍 。钻井平 台，采油平台所处的粉砂层 ，因风浪而引起的液化现象非常普遍 。今年初胜利 3号 平台因地基砂土液化平台丧失工作能力，被迫挪动井位，损失巨大。可见，有必要进一步探讨 海底地基不稳定现象的机制，作出合理的预测 以提高海上油气资源开发的经济效益。 以往对海底土的水动力响应进行定性分析较多 ，建立海洋动力因素与海底不稳定现象之 间的定量关系则刚刚起步_20 J。由于在海洋水动力因素与土体相互作用过程 中孔隙水压力 扮演了一个很重要的角色，本文充分考虑了孔压累积和消散的影响。从根本上讲 ，土体的破 坏是 由于土颗粒间结构强度的丧失而产生的，而本研究 区有关土的细微组构方面的研究还不 系统 。本文试图以现代土质学的观点来探讨波浪作用下海底粉砂液化 的原 因。 2 研究区的水动力概况及其工程地质背景 2．1 水动力概况 - 本文研究区域如图 1所示 。该 区处在渤海这样一个独特 的陆缘海 内，浅水环境决定 了该 区波浪主要是风浪 。生成快 ，消失也快 ，具有明显 的季节和年 际变化 。该 区强浪 向为 NNE