本文關鍵詞：波浪作用下液化底床粉質(zhì)土流動試驗研究　出處：《中國海洋大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：世界很多河流攜帶大量泥沙入海，進入�？趨^(qū)的泥沙在海洋動力條件下形成河口三角洲。河口三角洲區(qū)域一般賦存大量粉質(zhì)土，比如黃河三角洲。由于組成三角洲水下底坡沉積物不穩(wěn)定以及海洋動力作用影響，河口區(qū)海床具有不穩(wěn)定性，易發(fā)生液化失穩(wěn)，進而形成滑動、粉砂流、凹坑等地質(zhì)災害。海底液化土體的流動將對在此區(qū)域內(nèi)的采油平臺設施、海底管線以及其他海洋構(gòu)筑物等產(chǎn)生危害，因此研究粉質(zhì)土在波浪作用下液化后流動特性有重要意義。 本文從海底土體在波浪作用下發(fā)生液化的基點出發(fā)，以黃河三角洲粉質(zhì)土為主要研究對象，通過水槽試驗模擬和理論分析，對波浪作用下粉質(zhì)土底床液化流動后各區(qū)域的運動特點，物理性質(zhì)的改變，以及整體的運動沉積模式展開研究，給出對海底液化粉質(zhì)土流動的過程描述。 水槽試驗中均勻的初始底床由平整區(qū)和緩坡區(qū)組成，兩區(qū)域有25cm的高差。在外部波浪循環(huán)荷載作用下，平整區(qū)底床發(fā)生液化，液化土體具有流體特點，并隨波浪運動，為后續(xù)流動提供初始物源。流動后的整個底床可以分為4個區(qū)域（液化流動區(qū)、邊壁區(qū)、坡面區(qū)以及原固定底床區(qū)），通過觀察和記錄液化后的粉質(zhì)土從液化流動區(qū)流出、坡面區(qū)流動以及最終沉積為邊壁區(qū)的整個過程，總結(jié)運動模式；測量運動過程中底床粘粒含量、含水量、中值粒徑以及密度的變化值，討論分析其對液化粉質(zhì)土流動的影響；運動停止后，再次沉積的底床出現(xiàn)凹坑與層化現(xiàn)象，總結(jié)凹坑和層理的特點及成因。 實驗表明液化粉質(zhì)土流動過程中，液化流動區(qū)、坡面區(qū)和邊壁區(qū)之間的土體循環(huán)轉(zhuǎn)化，推動整個液化底床成層堆積前進；底床細粒土（主要是粘粒）會隨著水流發(fā)生遷移，大顆粒相對下沉，孔隙水被壓出。底床整體的粘粒含量、含水量降低，密度、中值粒徑相對增大，液化流體運動所需克服的阻力隨之增大，底床流動性減弱，，從而改變粉質(zhì)土流體的運動狀態(tài)。推進結(jié)束后，液化流動區(qū)轉(zhuǎn)化成原地液化沉積模式。 液化粉質(zhì)土流動沉積后，表層的坡度很小（坡度小于1），底床垂直深度方向上，出現(xiàn)與風暴沉積類似的沉積紋理以及凹坑。液化流動區(qū)紋理由下往上分別是：原固定底床、侵蝕接觸、水平層理、波狀紋理、較小的爬升紋理、擺動波痕（沙紋）以及表層的落淤浮泥層；邊壁區(qū)紋理由下往上分別是：原固定底床、水平層理、擺動波痕（沙紋）和浮泥層。凹坑形成機制和原地液化相同，由于底床粘粒遷移和密度增大引起，但沒有原地液化明顯。通過原地液化數(shù)據(jù)反映粘粒遷移和密度增大對凹坑沉降值貢獻度比值約為20.5:1。在侵蝕接觸紋理附近底床最密實，形成一硬層。此硬層粘粒含量和含水量都小于原始底床和上覆沉積土體含量值，顆粒粒徑較大。
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P731.22;P642

【參考文獻】

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