成层土体界面抗剪强度试验研究

基于在自行设计的土体界面抗剪强度测定装置中进行的室内试验结果,对不同含水率、不同黏粒质量分数、不同剪切速率下成层土体的界面抗剪强度及界面摩擦力进行了研究。结果表明:在工况相同的条件下,当黏粒质量分数较低时,成层土体间的界面抗剪强度及界面摩擦力随着黏粒质量分数的增加而增大;当黏粒质量分数较高时,成层土体间的界面抗剪强度及界面摩擦力随着黏粒质量分数的增加而减小。成层土体间的界面抗剪强度及界面摩擦力随着含水率的增加而减小。当改变剪切速率时,成层土体间的界面抗剪强度随着剪切速率的增加而增大,但界面摩擦力几乎无变化,保持在一个稳定状态。     

渤海湾北部表层沉积物的物理力学性质

利用在渤海湾北部取得的大量海底表层样、原状箱式样和柱状岩心样品,通过现场十字板剪切试验和室内土工试验得出研究区海底表层土的各项物理力学性质和抗剪强度指标.研究表明,研究区的表层沉积物主要有砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂、粉砂、砂质粉砂、粉砂质砂、砂及砾砂7种.根据表层沉积物的不排水抗剪强度,发现研究区中部表层土的抗剪强度明...     

波致粉质土海床剪切破坏及其强度演化的试验研究

本文以黄河三角洲粉质土为研究对象,开展了波致海床剪切破坏过程中孔压响应与土体强度变化的室内水槽试验研究,试验过程中,先后在模拟海床床上施加5、10、15cm波高的模拟波浪荷载,同步测量海床内不同深度处的孔压变化,并对海床进行贯入阻力测试和不排水抗剪强度测试。研究发现:海床中孔压响应过程的规律为孔压快速累积-孔压缓慢消散,在该过程中海床内最容易形成大幅度的孔压累积、孔压响应最强烈的位置,也是海床内土体强度的逐渐丧失以及土体剪切破坏是处开始发育的深度;波浪作用下粉质海床剪切破坏后会在海床内部一定深度处出现明显的弧形破坏界面,破坏土体沿界面随波浪作振荡运动,且破坏范围经历先扩展后回缩的过程,剪切破坏界面以下会有强度硬层的发育,强度硬层的形成与演化直接受剪切破坏过程控制,最终整个海床出现明显的强度非均质化;在孔压响应过程中孔压比即超孔压与上覆有效应力比值存在临界值K(本文水槽试验所得K=0.5),当超过K值时,土体贯入阻力和不排水抗剪强度降低,发生剪切破坏,这是波浪作用提供的剪切力以及超孔压累积导致海床内部抗剪强度降低共同作用的结果。     

饱和粉土在低围压下剪切特性的试验研究

通过室内静三轴试验,对黄河水下三角洲埕岛海域沉积物———粉土的剪切特性进行了研究。比较了粉土在低围压和高围压下的剪切变形特性和强度特性。试验结果表明,粉土在低围压(10,20,30,40 kPa)下的应力应变曲线和高围压下的应力应变曲线总体趋势基本一致,但在不同围压下其抗剪强度存在差别。     

黄河三角洲粉土-钢界面大型剪切试验研究

土-结构界面的剪切性能决定着构筑物承载能力,影响构筑物安全,在土与结构相互作用研究中至关重要。使用大型界面剪切仪,对黄河三角洲粉土-钢结构界面进行了剪切试验,研究了不同法向应力、含水率和钢板粗糙度对界面剪切特性的影响。结果表明:最大剪应力随着法向应力的增大、粗糙度的增加、含水率的减小而增大;粗糙度对黏聚力影响显著,粗糙度越大,黏聚力和内摩擦角越大;而含水率主要影响内摩擦角,含水率越高,内摩擦角越小,其黏聚力随含水率的升高呈先升高后下降的趋势;法向应力越低,含水率越低,界面剪胀性越明显;随着法向应力和粗糙度的增加,界面剪缩趋势增加,体变量也随之增大。研究成果可为黄河三角洲地区工程设计及数值模拟提供参考。     

登州浅滩海域表层沉积物分布特征

依据2010年在登州浅滩海域采集的沉积物样品资料,划分了研究区表层沉积物的分布类型,分析了登州浅滩海域沉积物的分布特征和粒度参数变化规律,在此基础上初步探讨了沉积物分布的影响因素.研究结果表明,登州浅滩海域表层沉积物主要包括砾石、砾砂、粗砂、中粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、粉砂、黏土质粉砂、粉砂质黏土等11种类...     

深海沉积物抗剪强度影响因素及其变化规律

深海沉积物土工力学特性是研发深海海底作业装备的依据。利用现有的深海土工力学原位测量数据和取样分析的成果,采用回归分析方法,得到了沉积物物化组成等参数与抗剪强度的相关关系。研究表明:深海沉积物以粉质土、有机黏土为主,具有高含水率、大孔隙比、低密度等特征;随着埋藏深度的增加,深海沉积物的含水率和孔隙比逐渐减少,湿密度与抗剪强度则呈增大趋势;物理参数与抗剪强度之间有较好的相关关系,含水率、密度及孔隙比与抗剪强度的相关性明显,其中,密度与抗剪强度成正比,而含水率、孔隙比与抗剪强度成反比;以含水率、密度和孔隙比为自变量的多变量回归分析方程能更好地表达沉积物物理特性与抗剪强度的相关关系。     

黏粒含量对粉质土液化发生的作用机制

近年来,海岸沉积的粉质土在波浪作用下发生液化的问题开始被关注和研究。由于粉质土中含有黏粒成分,其液化机制可能与砂性土不同。通过对不同黏粒含量的粉质土进行循环荷载三轴试验,获得孔压、应变的变化曲线。以应变5%为土体破坏标准,结合土体的微结构特征,分析认为粉质土由于黏粒含量不同,存在液化破坏和触变破坏两种导致液化发生的机制。     

海上大直径钢管桩打桩过程中桩周土强度弱化研究

海上大直径钢管桩打桩过程中,桩周土体受到强烈扰动而发生强度弱化,掌握桩周土体强度弱化规律对于准确预测打桩过程、保证工程安全具有重要意义。为研究土体强度弱化规律,开展了环剪试验模拟打桩对桩周土体的扰动,测试土体强度随剪切速率的变化规律,建立了描述土体强度弱化规律的拟合公式,引入到打桩分析软件中。研究结果表明：土体的强度折减程度不仅与土体本身的性质有关还受到土体的埋深和剪切速率的影响,埋深越深土体强度折减程度越低,剪切速率越高土体强度折减越高,在打桩分析中可采用这里推荐的线性折减方法来模拟不同深度处土体强度的折减规律。     

黄河口埕岛海域表层沉积物土性的区域变化及其机理分析

搜集汇总黄河口埕岛海域地质勘察资料,研究该区土性参数区域分布特征,包括分析海域内土体类别,绘制不同区域内地基承载力、标贯击数、粘粒含量、含水量、孔隙比和液塑限等值线图.研究发现,海域表层土体主要由粉土和粉质粘土组成,此外还有小面积的粉砂和淤泥质土,中部大面积地区为粉土,东南区域分布有粉质粘土和淤泥质土;地基承载力较高的区域主要分布在海域中部与西南部,海域的北部与东南部土体强度较低,并且含水量、孔隙比和液塑限也较大,土性区域变化与水深变化特性较为一致.最后分析土性区域变化机理认为,极端海况下该区土体发生液化剪切破坏,沿斜坡滑移运动一定距离后再次沉积可形成这种现象.     

象山港沉积物类型变化及沉积环境现状评价

根据2002年6~7月对象山港进行生态调查所获得的资料,评价了象山港水域的沉积物类型变化和沉积环境质量状况,结果表明:与20世纪80年代相比,象山港沉积物类型已发生了较大的变化,由80年代的粉砂质粘土、粘土质粉砂、粘土-粉砂-砂及砾砂4种沉积物类型变为2002年的粉砂质粘土、砂、砂-粉砂、粘土-砂、砂-粉砂-粘土、中细砂、中砂7种沉积物类型。象山港沉积物的质量良好,底质中总氮的含量较高,普遍出现超标现象;部分测站的多氯联苯(PCB)略有超标,各测站总磷硫化物、有机质、石油类等指标均符合一类标准。     

杭州湾口北部的表层沉积物粒度分布和动力沉积作用研究

在杭州湾口北部海区以1km的网格间距采集了621个表层沉积物样品。粒度分析表明，粉砂和粘土为主的细颗粒沉积类型占90％强，主要分布在开阔海区；细砂为主的沉积类型近占10％，集中在岛屿附近。按颗粒质量百分数，细砂粒组占约10％，粉砂占60％，粘土占30％。表层沉积物中的砂主要来源于岛峡下的晚更新世陆相砂砾的侵蚀产物；粘土来自长江输砂；粉砂主要来源于长江输沙，但东南部海区明显受外海来沙的影响，含量增加约10％。     

舟山海洋沉积物及沿海沉积物流动相石油污染的电阻率特性及其影响因素研究

海洋沉积物作为难以降解的石油类污染物的最终归宿,其污染程度的监测至关重要。本文通过现场采集舟山海洋沉积物及沿海沉积物(包括中砂、粉砂质砂和粉砂),以流动相原油为代表,采用单因素分析法室内配制标准污染沉积物样品测定电阻率,探讨沉积物类型、含水率、含油率、时间因素对石油污染海洋及沿海沉积物的电阻率影响及变化规律。结果显示,未污染和原油污染后海洋沉积物中砂、粉砂质砂、粉砂的电阻率随含水率的升高均呈幂函数降低趋势,并符合Archie公式。在含水率15%时,电阻率随含油率总体上升;而在含水率5%时,中砂电阻率呈现一个小幅上升的趋势;粉砂电阻率先小幅下降后略上升再小幅下降,粉砂质砂电阻率则是先大幅下降后略上升再小幅下降。15%含水率污染沉积物的电阻率随时间增加持续上升;5%含水率污染沉积物电阻率先上升后略下降再大幅上升。研究成果可为海洋及沿海沉积物石油污染电阻率法快速监测提供理论支持,以期为海洋环境管理部门提供相应的决策依据。     

长江口外现代水下地貌与沉积

本文主要讨论了长江口外现代水下地形地貌与沉积结构、构造特征。 地貌形态为一向东南扩展的现代水下三角洲舌状体。其北部在苏北沿岸流及波潮流的作用下正受改造而破坏。 在长江口外60m深处,发现低海面长江入海古河口。从而推论冰后期海侵在该处有过停顿。 调查区由西向东,沉积物可分成四个带。Ⅰ,粉砂—细砂带;Ⅱ,粉砂质泥带;Ⅲ,砂—粉砂—泥带;Ⅳ,残留砂带。     

电阻率法监测黄河口海床沉积物固结过程现场试验研究

为了研究黄河口海床沉积物固结过程中电阻率同工程力学性质指标的对应关系,探索海床土体固结过程的新型原位监测技术,本文在黄河刁口流路三角洲叶瓣潮坪上,现场取土配置黄河口快速沉积形成的流体状沉积物和观测研究粉质土海床的固结过程。利用静力触探、十字板剪切试验、孔隙水压力监测等原位土工测试手段,实时测定固结过程中海床土强度变化和孔隙水压力消散过程;同时通过埋置自行研制的环形电极探杆,实时测定海床土固结过程中的电阻率变化。通过对比分析海床土电阻率与工程力学性质指标的同步测定数据发现:黄河口饱和粉土的电阻率与微型贯入试验测得的土体贯入强度,静力触探试验测得的比贯入阻力,十字板剪切试验测得的不排水抗剪强度(峰值强度、残余强度)均呈乘幂关系,且相关性良好;海床沉积物在固结过程中的电阻率与孔隙水压力呈负线性相关性。     

山东龙口港口区表层沉积物的粒度分析

通过对龙口港航道附近小范围内表层沉积物的粒度分析,探讨该港口航道附近的表层沉积物的类型和分布特征。结果表明：1）研究海域的表层沉积物类型分为砂、粉砂质砂、砂质粉砂和粘土质粉砂4种。2）研究海域的表层沉积物主体是砂,其主要变化趋势是由岸到海砂的质量分数逐渐减小又逐渐增大。从它们平面分布来看,粉砂粒组与砂粒组含量的平面分布特征正好相反,粘土含量的平面分布特征与粉砂相似。3）研究海域表层沉积物的平均粒径为2．14～12．79Φ,平均为7．7Φ,沉积物颗粒的直径总体上为细砂粒径;分选系数为0．55～2．99,平均为1．82,分选差;偏态为一0．10～O．75,平均为o．20;峰态为0．63～2．76,平均为1．01。     

海上原位十字板剪切试验方法介绍

在海洋工程地质勘察中,海上原位十字板剪切试验能够获得海底原位土体的剪切强度,其测试成果已成功应用于工程实践,本文主要从原位十字板剪切的试验原理、设备种类、测试机理、进行剪切试验所具备的若干技术要求、影响剪切试验的几个因素、测试数据进行室内处理的原理及工程实际应用等方面做简要的介绍,最后总结得出进行原位十字板剪切试验时若严格按照试验的技术要求进行试验,并掌握影响试验结果的的若干因素,得到的黏性土的不排水抗剪强度值,可应用于实际工程设计并提供可靠的岩土设计参数。     

深海能源土含气储层力学特性三轴试验研究

为研究深海能源土在负压开采过程中含气储层的力学特性,基于含气土赋存理论,提出一种能够控制含气量及气泡大小的制样方法,通过GDS标准应力路径三轴试验系统,开展深海能源土含气储层的固结排水试验研究,分析深海能源土在不同黏土含量及不同含气量下的力学响应规律。研究结果表明：围压变化对深海能源土含气储层的抗剪强度峰值大小影响显著,围压越大抗剪强度峰值越高;黏土含量是决定应力应变曲线变化趋势的关键影响因素,黏土含量越高试样抗剪强度越低,试样抵抗应变软化效应的能力越强;含气土比饱和土体承载能力更低,且承载能力随含气量的增大呈衰减趋势;黏土含量和含气量是深海能源土含气储层抗剪强度指标的重要影响因素,黏土含量、含气量越高,土体自身的总抗剪强度值越低。     

南海北部表层沉积物类型及沉积环境区划

对南海北部224个表层沉积物样品的粒度组成和碳酸盐含量进行了测试和分析,探讨了沉积物的运移方式及其沉积环境。结果表明,南海北部表层沉积物可划分为砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂质砂、砂质粉砂、砂-粉砂-黏土、黏土质粉砂、粉砂质黏土、黏土等类型,其中深海-半深海沉积物又可分为:硅质黏土、钙质黏土、含钙质和硅质黏土、有孔虫砂、钙质黏土质粉砂、钙质砂-粉砂-黏土、硅质黏土质粉砂。粉砂质黏土、黏土质粉砂、砂、砂质粉砂、黏土是分布最广泛的沉积物类,约占该区面积的80%以上。同时对粒度相关参数和碳酸盐含量进行了因子统计分析并作沉积环境分区,结果表明上述参数可分为3类因子,将研究区分为4类区域。因子1作用于Ⅰ、Ⅱ两个区域。Ⅰ区为黏土级沉积区,主要分布在研究区东南部水深较大的海域;Ⅱ区为中、细砂质沉积区,主要分布在粤西外大陆架和华南大陆沿海。因子2作用于Ⅲ区,为粗、中粉砂质沉积区,主要分布在琼东南、珠江口外海大陆坡以及台西南外大陆架。因子3作用于Ⅳ区,为粗砂质沉积区,主要分布在台西南内大陆架海域。     

北仑河口柱状沉积物粒度特征

根据北仑河口3个钻孔柱状沉积物的粒度分析结果,结合14C测年和210Pb测年资料,分析了钻孔沉积物的粒度特征,结果表明：KL1柱样沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、中细砂、细中砂,沉积物由下到上由细到粗再变细,经历了2个沉积变化;KL2柱样沉积物单一,为细中砂;KL3柱样沉积物由下到上依次为砾石、砂砾、粗中砂、细中砂、砾砂、粉砂质砂、粘土质粉砂、砂-粉砂-粘土,沉积物粒度由下到上逐步细化,该孔早期离物源较近.3个孔的沉积物分选大多很差,反映当时水动力作用较强或者离物源较近.这些沉积物类型为晚更新世末次冰期以来的沉积,记录了晚更新世以来2个沉积变化.