黃河三角洲不同粘粒含量粉土的動(dòng)力特性研究.pdf

1、黃河三角洲海域,海床粉土在波浪作用下,易產(chǎn)生滑動(dòng)、塌陷凹坑、粉砂流等地質(zhì)災(zāi)害。三角洲海岸地區(qū)作為油氣資源的生產(chǎn)地,越來(lái)越多的海上工建筑物及海底光纜、輸油管線建設(shè)在這些地區(qū),而由于惡劣的海洋環(huán)境動(dòng)力作用,常造成海底粉土地基的失穩(wěn)破壞,因此研究粉質(zhì)土在循環(huán)荷載作用下的動(dòng)力特性就顯得十分重要。
　　 本文從粉土特殊的顆粒組成出發(fā),通過(guò)配制不同粘粒含量的粉土樣品作為研究對(duì)象,根據(jù)三角洲地區(qū)存在的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題,確定以不同粘粒含量粉土的動(dòng)力

2、特性為研究目標(biāo),利用模擬波浪作用的動(dòng)三軸試驗(yàn),理論分析與計(jì)算,以及對(duì)前人研究成果的歸納總結(jié)等研究方法,展開(kāi)研究工作。
　　 論文利用動(dòng)三軸試驗(yàn)?zāi)M波浪作用,對(duì)不同粘粒含量的黃河三角洲粉土(粘粒含量分別為3％、9％、15％和21％)的動(dòng)力特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,基于試驗(yàn)結(jié)果分析了不同粘粒含量粉土的動(dòng)強(qiáng)度衰減規(guī)律;分析了不同粘粒含量粉土的動(dòng)孔壓發(fā)展特性,并研究了粘粒含量對(duì)粉土動(dòng)孔壓發(fā)展的影響;通過(guò)分析討論確定了黃河三角洲粉土的臨界循環(huán)應(yīng)

3、力比。
　　 對(duì)不同粘粒含量粉土的動(dòng)力特性的研究結(jié)果表明:黃河三角洲粉土的動(dòng)強(qiáng)度、內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角隨循環(huán)荷載振動(dòng)次數(shù)的增加呈現(xiàn)以冪函數(shù)曲線緩慢衰減的規(guī)律;粉土的動(dòng)強(qiáng)度隨粘粒含量的增加并不是單調(diào)增加的,且在不同圍壓作用下粘粒含量對(duì)粉土的動(dòng)強(qiáng)度的影響表現(xiàn)出較大的差異;粘粒含量對(duì)粉土振動(dòng)孔壓的發(fā)展有較明顯的影響,主要表現(xiàn)為隨粘粒含量的增加,粉土的孔壓發(fā)展速度和最大孔壓值均明顯減小,但不同粘粒含量粉土的動(dòng)孔壓發(fā)展可以用統(tǒng)一的孔壓發(fā)展模式

4、來(lái)表示,其區(qū)別是不同粘粒含量的粉土振動(dòng)孔壓發(fā)展模式中的系數(shù)不同;通過(guò)模擬波浪荷載的動(dòng)三軸試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)黃河三角洲粉土存在臨界循環(huán)應(yīng)力比,利用臨界循環(huán)應(yīng)力比公式Kcr=((Sd+S1)/s3)cr對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析后,將黃河三角洲重塑粉土的臨界循環(huán)應(yīng)力比確定為1.30,將原狀粉土的臨界循環(huán)應(yīng)力比確定為1.40。
　　 通過(guò)波浪對(duì)粉土底床作用的水槽試驗(yàn),探討了黃河水下三角洲硬層形成的原因,研究表明:波浪作用可以導(dǎo)致粉土底床淺表局部軟弱區(qū)的振