【摘要】：天然氣水合物以膠結形式廣泛賦存于深海能源土中,水合物的飽和度對能源土地基的承載特性影響巨大,水合物的開采也必將使能源土的承載特性發(fā)生重大改變。采用考慮水合物膠結厚度的微觀膠結模型,分別對3種不同水合物飽和度的能源土地基進行載荷試驗離散元模擬。分析水合物開采前后能源土地基的承載特性,研究水合物開采對能源土地基承載特性的影響,探討基底壓力的分布規(guī)律。結果表明:水合物開采前,能源土地基的承載力隨飽和度的增加而增大。開采后,地基的承載力急劇降低,且原有水合物的飽和度越大,開采后承載力的降低量也越大;水合物飽和度越高,達到極限承載力后,p s曲線越接近于豎直向下;膠結破壞存在臨界荷載,且不同水合物飽和度地基的膠結破壞規(guī)律不相同;水合物飽和度對基底壓力的分布形狀影響不大,但不同沉降量下基底壓力的分布形狀明顯不同。
[Abstract]:Natural gas hydrate is widely distributed in deep-sea energy soil in the form of cementation. The saturation of hydrate has a great influence on the bearing characteristics of energy-bearing soil foundation, and the exploitation of hydrate will change the bearing capacity of energy-bearing soil. Based on the microscopic cementation model considering the thickness of hydrate cementation, the discrete element simulation of load test for three kinds of energy soil foundations with different hydrate saturation was carried out. This paper analyzes the bearing characteristics of the energy soil foundation before and after hydrate exploitation, studies the influence of hydrate mining on the bearing capacity of the energy soil foundation, and discusses the distribution rule of the base pressure. The results show that the bearing capacity of energy-bearing soil increases with the increase of saturation before hydrate exploitation. After mining, the bearing capacity of the foundation decreases sharply, and the higher the saturation of the original hydrate, the greater the decrease of the bearing capacity after mining, and the higher the saturation of the hydrate, the closer the p _ s curve is to the vertical downward after reaching the ultimate bearing capacity. There is critical load in cementation failure, and the regularity of cementation failure in different hydrate saturation foundation is different, the influence of hydrate saturation on the distribution shape of basement pressure is not obvious, but the distribution shape of basement pressure in different settlement amount is obviously different.
【作者單位】： 同濟大學土木工程防災國家重點實驗室;同濟大學巖土及地下工程教育部重點實驗室;同濟大學土木工程學院地下建筑與工程系;
【基金】：國家杰出青年科學基金項目(51025932) 國家自然科學重點基金項目(51239010)
【分類號】：TU470

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 蔣明鏡;孫渝剛;李立青;;復雜應力下兩種膠結顆粒微觀力學模型的試驗研究[J];巖土工程學報;2011年03期

2 徐光明，，章為民;離心模型中的粒徑效應和邊界效應研究[J];巖土工程學報;1996年03期

3 張旭輝;王淑云;李清平;趙京;王愛蘭;;天然氣水合物沉積物力學性質的試驗研究[J];巖土力學;2010年10期

4 蔣明鏡;肖俞;孫渝剛;吳曉峰;;水泥膠結顆粒的微觀力學模型試驗[J];巖土力學;2012年05期

5 蔣明鏡;肖俞;朱方園;;深海能源土微觀力學膠結模型及參數研究[J];巖土工程學報;2012年09期

6 蔣明鏡;肖俞;朱方園;;深海能源土宏觀力學性質離散元數值模擬分析[J];巖土工程學報;2013年01期

7 蔣明鏡;周雅萍;陳賀;;不同膠結厚度下粒間膠結力學特性的試驗研究[J];巖土力學;2013年05期

8 劉芳;寇曉勇;蔣明鏡;熊巨華;吳曉峰;;含水合物沉積物強度特性的三軸試驗研究[J];巖土工程學報;2013年08期

9 蔣明鏡;賀潔;周雅萍;;基于微觀膠結厚度模型的深海能源土宏觀力學特性離散元分析[J];巖土力學;2013年09期

10 蔣明鏡;賀潔;周雅萍;;考慮水合物膠結厚度的深海能源土粒間膠結模型研究[J];巖土力學;2014年05期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 周雅萍;蔣明鏡;陳賀;;變膠結厚度下膠結顆粒微觀模型的初步研究[J];地下空間與工程學報;2011年05期

2 張中云;蔣關魯;;客運專線無碴軌道紅層泥巖改良土路基離心模型試驗研究[J];鐵道科學與工程學報;2010年05期

3 白冰,周健;土工離心模型試驗技術的一些進展[J];大壩觀測與土工測試;2001年01期

4 劉輝;米海珍;文桃;劉豪杰;;土拱效應理論研究現狀及其進展[J];低溫建筑技術;2011年11期

5 崔青;孫曉杰;李令東;董丙響;;天然氣水合物試樣制備及力學性質研究進展[J];低溫與特氣;2011年06期

6 劉宏,張倬元,韓文喜;高填方地基土工離心模型試驗技術研究[J];地質科技情報;2005年01期

7 趙曉彥,胡厚田;用離心模型試驗研究花崗巖殘積土邊坡的破壞特性[J];工程地質學報;2005年03期

8 劉守華;韓文喜;李景林;劉鵬;;用離心模型研究超高填方地基變形特性[J];工程勘察;2005年02期

9 馬少坤;黃茂松;劉怡林;杜佐龍;余行;;條形基礎地基承載力離心模型試驗技術研究[J];公路;2008年03期

10 王嵐;邢永明;崔亞楠;;粉煤灰加筋土擋墻工作機理的離心模型試驗研究[J];公路交通科技;2006年01期

相關會議論文 前9條

1 王年香;章為民;顧行文;;長河壩動力離心模型試驗研究[A];現代水利水電工程抗震防災研究與進展[C];2009年

2 楊坪;唐益群;馬險峰;劉松波;何之民;;沖填土自重固結沉降離心模型試驗[A];中國水利學會2007學術年會物理模擬技術在巖土工程中的應用分會場論文集[C];2007年

3 馬少坤;黃茂松;劉怡林;杜佐龍;;條形基礎地基承載力的離心模型試驗[A];中國水利學會2007學術年會物理模擬技術在巖土工程中的應用分會場論文集[C];2007年

4 胡晉川;謝永利;王文生;;黃土公路階梯狀高路塹邊坡穩(wěn)定性研究[A];第十一次全國巖石力學與工程學術大會論文集[C];2010年

5 劉金元;劉純潔;劉國彬;;離心機模型試驗在擋土墻結構研究中的應用概況[A];第六屆全國巖石動力學學術會議文集[C];1998年

6 蔣明鏡;陳賀;;巖石裂紋擴展與貫通機制的離散元數值分析[A];顆粒材料計算力學研究進展[C];2012年

7 蔣明鏡;孫超;陳賀;吳曉峰;;考慮尺寸效應的平板載荷試驗離散元數值模擬[A];顆粒材料計算力學研究進展[C];2012年

8 劉一鳴;楊春和;霍永勝;劉錄;徐玉龍;杜超;;考慮轉動阻抗的粗粒土離散元模擬[A];《巖土力學》vol.34 增刊1 2013[C];2013年

9 李幸;姜樂華;;橢球顆粒對PFC~(3D)模擬三軸壓縮試驗的影響研究[A];第23屆全國結構工程學術會議論文集（第Ⅱ冊）[C];2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 王春輝;地下工程臨近既有地鐵施工安全性影響評價研究[D];北京交通大學;2011年

2 趙宏;變截面樁地基破壞性狀模型試驗研究[D];中國海洋大學;2011年

3 鄒霞;壓敏陶瓷材料壓制過程的離散元模擬和實驗研究[D];湘潭大學;2011年

4 孫曉杰;天然氣水合物地層物理力學性質實驗研究[D];中國石油大學;2011年

5 馬麗君;飽和黃土場地CFG樁復合地基離心模型試驗及承載特征研究[D];蘭州交通大學;2011年

6 葉朝良;路堤下軟土地基變形性狀的室內模型試驗研究和沉降預測[D];廣西大學;2002年

7 馬亮;富水地層隧道開挖地表沉降控制的離心模型試驗[D];西南交通大學;2003年

8 劉慶舒;離心模型試驗研究隧道開挖引起的地表固結沉降[D];西南交通大學;2003年

9 張良;斜坡軟弱土地基路堤的工程特性研究[D];西南交通大學;2003年

10 張家國;衡重式擋土墻受力及變形特性離心模型實驗研究[D];西南交通大學;2004年

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 周雅萍;蔣明鏡;陳賀;;變膠結厚度下膠結顆粒微觀模型的初步研究[J];地下空間與工程學報;2011年05期

2 張洪濤;張海啟;祝有海;;中國天然氣水合物調查研究現狀及其進展[J];中國地質;2007年06期

3 王家生;高鈺涯;李清;楊翠萍;陳祈;魏清;王曉芹;胡高偉;;沉積物粒度對水合物形成的制約:來自IODP 311航次證據[J];地球科學進展;2007年07期

4 李建紅;張其光;孫遜;張丙印;;膠結和孔隙比對結構性土力學特性的影響[J];清華大學學報(自然科學版);2008年09期

5 李洋輝;宋永臣;于鋒;劉衛(wèi)國;王銳;;圍壓對含水合物沉積物力學特性的影響[J];石油勘探與開發(fā);2011年05期

6 施斌;粘性土微觀結構簡易定量分析法[J];水文地質工程地質;1997年01期

7 李洋輝;宋永臣;劉衛(wèi)國;于鋒;;溫度和應變速率對水合物沉積物強度影響試驗研究[J];天然氣勘探與開發(fā);2012年01期

8 涂運中;蔣國盛;張凌;寧伏龍;竇斌;吳翔;;SDS和THF對甲烷水合物合成影響的實驗研究[J];現代地質;2008年03期

9 周健,池毓蔚,池永,徐建平;砂土雙軸試驗的顆粒流模擬[J];巖土工程學報;2000年06期

10 沈珠江;巖土破損力學:理想脆彈塑性模型[J];巖土工程學報;2003年03期

相關碩士學位論文 前1條

1 龐曉明;水泥土攪拌樁復合土釘支護基坑的變形與穩(wěn)定性分析[D];上海交通大學;2007年

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 焦現召;董曄;;預應力混凝土管樁的承載特性及施工技術的探討[J];四川建材;2007年04期

2 李結全;梁春貴;崔偉;;欽州市濱海砂巖厚填土區(qū)灌注樁承載特性研究[J];廣西城鎮(zhèn)建設;2008年12期

3 王振;彭斌;;地基處理中樁基水平承載特性研究探討[J];山西建筑;2008年25期

4 趙金亮;;大直徑鉆孔灌注樁承載特性影響因素研究[J];山西建筑;2014年22期

5 楊青林;;軟土地基中樁的承載特性[J];黑龍江科技信息;2011年05期

6 文松霖;王孝兵;;加載角度對斜向受荷樁承載特性影響的數值模擬[J];建筑科學;2012年S1期

7 劉兵;張紅衛(wèi);袁小會;劉岑;吳元祥;劉小寧;;16MnR鋼制內壓短圓筒承載特性的試驗研究[J];科學技術與工程;2013年03期

8 龔成中;何春林;;巖溶地區(qū)樁基承載特性研究分析[J];世界橋梁;2006年04期

9 徐榴勝;都勻階地土的承載特性研究[J];貴州工學院學報;1994年01期

10 應亦凡;熊良宵;;大直徑樁承載特性的研究進展評述[J];地質災害與環(huán)境保護;2014年02期

相關會議論文 前10條

1 何杰;劉杰;閔長青;張亦靜;;軟土地基中楔形樁豎向承載特性分析[A];第二屆全國環(huán)境巖土工程與土工合成材料技術研討會論文集（二）[C];2008年

2 趙善銳;;樁的承載特性和分析方法[A];海峽兩岸土力學及基礎工程地工技術學術研討會論文集[C];1994年

3 黃質宏;孔思麗;;泥質粉砂巖地基承載特性試驗及其應用[A];全國巖土與工程學術大會論文集（下冊）[C];2003年

4 洪鑫;雷國輝;施建勇;;非均質土體對壁板樁承載特性的影響[A];中國土木工程學會第九屆土力學及巖土工程學術會議論文集（上冊）[C];2003年

5 王義華;魯曉兵;王淑云;劉晟;時鐘民;;桶基在單、分層土下的承載特性試驗研究[A];2003年度海洋工程學術會議論文集[C];2003年

6 黃雨;徐斌;;基于神經網絡方法的嵌巖樁承載特性研究[A];第九屆全國結構工程學術會議論文集第Ⅲ卷[C];2000年

7 熊厚仁;蔣元海;周兆弟;;新型帶肋預應力管樁承載特性試驗研究[A];混凝土管樁生產技術創(chuàng)新專集[C];2013年

8 王旭;趙善銳;;黃土地層樁底壓密灌漿挖孔灌注樁承載特性分析[A];中國土木工程學會第八屆土力學及巖土工程學術會議論文集[C];1999年

9 譚峰屹;雷學文;;粉噴樁多樁復合地基承載特性的探討[A];全國城市地下空間學術交流會論文集[C];2004年

10 詹云剛;袁凡凡;欒茂田;;傾斜荷載下雙層飽和黏土地基承載特性[A];第十四屆中國海洋（岸）工程學術討論會論文集（上冊）[C];2009年

相關博士學位論文 前5條

1 徐麗娜;大直徑樁基承載特性的仿真試驗研究[D];吉林大學;2014年

2 彭文韜;超長大直徑鋼管樁豎向承載特性試驗分析與預測方法研究[D];武漢理工大學;2010年

3 蔣沖;山區(qū)高橋墩—樁基結構體系承載特性及其分析方法研究[D];湖南大學;2008年

4 張連麗;軟土地基上新型港工結構承載特性與穩(wěn)定性分析方法研究[D];天津大學;2013年

5 任鵬;黃土地基超長基樁豎向承載特性研究[D];西南交通大學;2009年

相關碩士學位論文 前10條

1 鈕小洲;大直徑鉆孔灌注樁檢測技術與承載特性分析[D];西南交通大學;2012年

2 胡志剛;啞鈴樁承載特性試驗與分析研究[D];河海大學;2007年

3 孟為國;農業(yè)車輛田間土壤承載特性參數的在線估計與檢測[D];南京航空航天大學;2009年

4 關曉靜;秦巴山區(qū)陡坡樁基樁位變化對其豎向承載特性影響分析[D];長安大學;2010年

5 劉文華;沉管灌注樁水平承載特性試驗分析及計算方法研究[D];東北大學;2008年

6 郭磊;磁懸浮平臺承載特性研究[D];中南大學;2005年

7 馬乾;長螺旋鉆孔壓灌樁承載特性分析與試驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2012年

8 安江龍;巖溶區(qū)大直徑樁側溶洞對其豎向承載特性影響的數值模擬分析[D];長安大學;2013年

9 張煒;預應力混凝土空心方樁承載特性分析與試驗研究[D];合肥工業(yè)大學;2013年

10 黃丹;基于樁—土相互作用的碼頭樁基承載特性分析[D];華中科技大學;2009年

本文編號：2464357