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黄河水下三角洲的地质勘察揭示了海底浅表地层发生的各种灾害地质现象.以风暴浪导致海底土体液化观点,结合土体动力三轴试验、波浪水槽试验,对黄河水下三角洲浅表地层土体的液化发生条件、形成模式、液化土体运动以及地层发生的重新层化问题进行了分析,指出黄河水下三角洲的灾害地质由于风暴浪导致海底粉质土液化运动而形成,液化后土体运动形... 相似文献
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黄河水下三角洲浅表局部扰动地层工程特性与成因 总被引：5，自引：1，他引：4
通过浅地层剖面声学探测资料，发现黄河水下三角洲浅表存在局部扰动地层，扰动地层多与负地形相伴生，地层扰动最大深度可达5m。通过对黄河水下三角洲浅表局部扰动地层和其周围正常地层的工程地质调查，对比得出扰动地层的工程地质特性好于周围正常地层。结合已有的水槽试验研究，认为海底浅表局部扰动地层的形成及其工程地质特性的变化是由波浪导致局部土体的振荡滑动造成。 相似文献
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黄河水下三角洲塌陷凹坑构造形成的水槽试验研究 总被引：6，自引：3，他引：6
黄河三角洲沉积物以粉土为主，在黄河水下三角洲发现大量的塌陷凹坑微地貌，平面形态以封闭的圆形或椭圆形为主，直径为10～30m，凹坑内扰动土体与下部稳定土体界面呈向上凹的圆弧面。通过室内波浪对粉土底床作用的水槽试验，发现波浪可以使粉土底床浅表部分土体振荡运动，底床发生振荡运动土体处形成凹坑，凹坑内土体表层为落淤黏土，下部为粗化粉土。据此分析黄河水下三角洲塌陷凹坑构造形成的一种模式是：在风暴浪侵蚀作用阶段，局部浅表土体发生振荡运动从而产生凹坑，凹坑内扰动土体因波浪的振荡作用而离析溢出细粒黏土成分，从而形成比周围物质成分粗的土体；在静水状态下，凹坑内表层落淤细粒黏土，形成下粗上细的二元结构，凹坑内沉积物呈透镜体状。黄河水下三角洲塌陷凹坑的形态规模对研究风暴作用具有很好的指示意义。 相似文献
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风暴浪导致的黄河口水下土体破坏试验研究 总被引：5，自引：0，他引：5
本文试验利用取自黄河水下三角洲的样品 ,重塑后铺设水槽底床进行水槽试验 ,并利用原状土进行动三轴试验 ,2种试验均测定土体内的孔隙水压力。根据各种情况下孔隙水压力的变化记录 ,表明土体破坏同时其孔隙水压力产生骤变。将本文试验结果与在黄河水下三角洲不稳定区的原位沉积动力学试验孔隙水压力测试结果对照 ,说明黄河三角洲水下斜坡某些土体的破坏 ,未出现波浪循环荷载作用下孔隙水压力积累升高所导致的土体液化破坏 ,而是风暴浪对海底的强切应力作用致使土体产生剪切破坏 相似文献
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调查发现在黄河和密西西比河水下三角洲的塌陷凹坑地貌中存在有块体,有研究表明此塌陷凹坑由波浪作用下海底土体的液化形成。液化土体中存在的块体,在运动中会对海底结构物产生强烈的冲击作用,并导致液化后的海底工程地质性质不均匀。海底液化的土体中块体存在及其原因尚未有研究解释。本文以粉质土铺设底床,进行了2次底床固结时间不同的波致液化的水槽试验。通过测试底床的贯入阻力和分析玻璃珠在液化土体中的沉降分布状态,认为土体固结时间长,形成结构性块体,是液化土体中存在块体的原因。 相似文献
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黄河水下三角洲沉积物在循环荷载作用下土体中孔压变化实验研究 总被引：4，自引：0，他引：4
利用室内周期循环加载试验 ,对黄河水下三角洲土体中孔隙水压力的变化加以测定 ,通过对波浪水槽试验和动三轴试验 2种方案所获数据分析认为黄河水下三角洲土体 (粉土、粘质粉土、粉质粘土 )存在一破坏的循环极限荷载。在小于此极限循环荷载作用情况下 ,土体中孔隙水压力总体呈现下降趋势 ,没有积累升高的过程 ,不同于砂土在循环荷载作用下孔隙水压力升高导致液化的情况。这一现象对判别黄河水下三角洲土体破坏机制的研究有重要意义。 相似文献
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2003年11月,黄河水下三角洲2条海底电缆断裂,推测与该区域冲蚀沟较为发育有关。通过多波束测深、浅地层剖面探测、侧扫声呐调查等物探调查方法对埕岛海区开展地质调查,以揭示黄河三角洲地区海底滑坡诱发条件。研究发现:埕岛海区海底存在多条冲蚀沟,软弱土层较为发育,冲蚀沟地层扰动较为明显;通过波浪海流对海底土体的影响分析,判断不同水深和不同土体在浪潮流作用下海底冲蚀沟的发育程度,得出海底滑坡的诱发条件,结合人类活动和海底自然坡度等因素的影响,分析研究区仍然具有发生海底滑坡的可能性。 相似文献
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粉质土海岸微地貌形成及泥沙问题的工程地质分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过对渤海湾粉质土海岸中的黄河水下三角洲的塌陷凹坑地貌形成、埕岛海域海底电缆中断、黄骅港外航道泥沙骤淤、东营港航道开挖试验段淤积等问题进行原因分析,结合该类海岸粉质土在波浪作用下的动力特性,认为风暴期间在强烈的波浪循环荷载作用下,粉质土在趋于液状化过程中强度降低,被波浪剪切形成振荡滑动,导致运动泥沙的异常增量。因此,在研究粉质土海岸泥沙运动问题中,应注意考虑由于海底粉质土的工程地质特性而造成的泥沙侵蚀或淤积量的异常变化。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2010,(5)
对20世纪80年代以来有关黄河水下三角洲液化引起的灾害调查实例成果和诱发因素进行了简要汇总,认为该区这些灾害成因之一是液化破坏所致;然后,重点对近期液化破坏的两种研究方法(试验测试和数值计算)及其成果进行了综述,同时,分析了研究中存在的问题;最后探讨今后可进一步研究的内容,建立该区基本土性区域概况,测试波浪作用下土体的液化过程及建立液化引起的灾害发生过程及运移结果预测体系,是今后需要研究的核心内容。 相似文献
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《海洋地质与第四纪地质》2014,(5)
黄河三角洲海床沉积物质为粉质土,在大的风暴浪作用下海底浅表粉质土能够发生液化,形成塌陷凹坑。以黄河三角洲粉质土铺设底床,进行液化粉质土形成塌陷的波浪水槽试验,在底床粉粒和砂粒不随水流脱离液化区的前提下,对形成塌陷量的贡献因素进行了分析。根据试验数据,估算了黏粒迁移析出与液化区底床密度增大对液化致塌陷凹坑的贡献度,得出黏粒迁移析出贡献一般大于55%。试验还发现在波浪作用下粉质土液化后黏粒发生迁移,原均质底床黏粒含量在垂向上出现2个分段特点的重新分布,分段点处于水土界面、底床液化最终界面和最大液化界面上,每段以上少下多分布。 相似文献
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波浪作用下粉质土海床的液化是影响海上平台、海底管线等海洋构筑物安全的灾害之一。在进行构筑物设计中应考虑海床液化的深度问题,而液化土体对下部海床的界面波压力是计算海床孔隙水压力增长以及液化深度的重要参量。本文基于波致粉土海床自上而下的渐进液化模式,利用双层流体波动理论,推导了考虑海床土体黏性的海床界面波压力表达式,并与不考虑黏性时的界面波压力进行了比较分析。结果表明,计算液化后土体界面波压力时,是否考虑液化土体的黏性对结果影响较大,进而可能影响粉质土海床液化深度的确定。 相似文献
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收集埕岛海域地区近十余年的地质勘察资料,汇总该区地质灾害的类型及其分布情况,发现该区存在着凹坑、冲沟、滑塌、泥流舌、海底穿刺、粗糙海底和埋藏古河道等地质灾害,在海域西北、中部和东南部均有分布,简要探讨形成机理,计算波浪循环荷载在海床中产生的循环应力比,以及根据标贯击数和黏粒含量建立土体的循环阻抗比,然后,计算不同风浪等级下每个钻孔1m深度处土体抗液化安全系数,采用surfer8.0软件绘制安全系数等值线图。发现抗液化性能较好的区域主要分布在海域中部三块地区,随着风浪等级增大,整个区域内液化面积也逐渐扩大,海域东南地区有少量油井和管线分布,区地质灾害发生频率较高,土体抗液化性能较差,工程设施应重视较大风浪期间土体液化对其安全性能的影响。 相似文献
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作为一种常见的近海海底灾害地质现象,波致海床液化严重威胁着黄河三角洲地区海底工程设施的安全。粉质海床液化后,海底粉土的结构、物理和力学性质均发生了改变,研究该变化规律尤其是评估液化后海底粉土再次发生液化的可能性具有重要的理论意义和应用价值。本文利用室内动三轴仪对取自黄河三角洲已液化和未液化海底粉土开展了液化试验对比研究,讨论了已液化和未液化海底粉土在孔压增长模式和轴向动应变发展趋势方面的异同,对比分析了二者的液化势。研究结果表明:应变标准比孔压标准更适用于评估黄河三角洲地区海底粉土的液化势;孔压和动应变发展模式均表明与未液化粉土相比,已液化海底粉土再次发生液化的抗力有所提高;已液化和未液化海底粉土归一化孔压比ud/σ3与循环加载次数比N/Nf间相关关系可采用双曲线或指数函数模型进行定量化描述;未液化海底粉土的波致液化临界循环应力比约为0.20,已液化海底粉土的临界循环应力比约为0.35。研究成果有助于加深对海底粉土波致液化特性的认识,亦可为循环应力历史影响下的土体力学性质研究提供参考。 相似文献
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根据现场大风浪条件下的实测资料,粉质土海岸水体中的含沙量沿垂向具有上部均匀、近底突增的分布特点,即呈L型分布特征。利用黄河三角洲粉质土作为试验底床开展波浪水槽试验研究,揭示了底床粉质土在波浪作用下产生液化情况的水体含沙量沿垂向存在L型分布特征。根据试验现象以及悬沙粒度变化,分析认为底部高含沙层的形成主要受粉质土液化后细颗粒析出的影响,上部水体中悬沙由湍流脉动维持。对粉质土海岸大风天气期间水体含沙量剧烈增加采用波致粉质土液化的观点进行了初步解释。 相似文献
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Wave-induced liquefaction in a porous seabed around submarine pipeline may cause catastrophic consequences such as large horizontal displacements of pipelines on the seabed, sinking or floatation of buried pipelines. Most previous studies in relation to the wave and seabed interactions with embedded pipeline dealt with the wave-induced instaneous seabed response and possible resulting momentary liquefaction (where the soil is liquefied instantaneously during the passage of a wave trough), using theory of poro-elasticity. Studies for the interactions between a buried pipeline and a soil undergoing build-up of pore pressure and residual liquefaction have been comparatively rare. In this paper, this complicated process was investigated by using a new developed integrated numerical model with RANS (Reynolds averaged Navier–Stokes) equations used for governing the incompressible flow in the wave field and Biot consolidation equations used for linking the solid–pore fluid interactions in a porous seabed with embedded pipeline. Regarding the wave-induced residual soil response, a two-dimensional poro-elastoplastic solution with the new definition of the source term was developed, where the pre-consolidation analysis of seabed foundation under gravitational forces including the body forces of a pipeline was incorporated. The proposed numerical model was verified with laboratory experiment to demonstrate its accuracy and effectiveness. The numerical results indicate that residual liquefaction is more likely to occur in the vicinity of the pipeline compared to that in the far-field. The inclusion of body forces of a pipeline in the pre-consolidation analysis of seabed foundation significantly affects the potential for residual liquefaction in the vicinity of the pipeline, especially for a shallow-embedded case. Parametric studies reveal that the gradients of maximum liquefaction depth with various wave and soil characteristics become steeper as pipeline burial depth decreases. 相似文献
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我国典型海岛地质灾害类型特征及成因分析 总被引：5，自引：3，他引：2
本文通过海岛调查及已有文献资料分析,发现我国典型海岛存在滑坡、海岸侵蚀、海水入侵、湿地退化、水土流失、地面沉降、风沙灾害、断层、港湾淤积、滩面冲蚀、沙滩泥化、浅层气、砂土液化、地震、软土地基15种地质灾害类型。滑坡灾害最多,基岩岛岛岸、岛陆和近岸海底均可发生;其次为海岸侵蚀,在基岩岛、泥沙岛均有分布,主要发生于岛岸;再次为海水入侵(含咸潮入侵),在基岩岛、泥沙岛岛岸均可发生;湿地退化也在基岩岛、泥沙岛岛岸均可发生;其他灾害类型的分布较少。通过对海岛典型地质灾害的成因机制分析,发现各地质灾害都是自然因素和人为活动共同作用的结果,并且人为活动的影响逐渐加剧,各地质灾害之间还存在着成因上的联系。 相似文献
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波浪作用下黄河口粉土液化与振荡层形成试验研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过室内水槽试验,观察波浪作用下土体产生的现象,分析了土体内孔隙水压力的变化及波浪作用后土体粒度组成变化特征,研究了波浪荷载作用下黄河口粉土液化和"振荡层"的形成过程。试验及讨论结果表明:在波浪作用下,上层粉土体大部分时间处于液化状态;由液化土形成的振荡土层与下部土层之间形成"W"形的滑动面,振荡土层的厚度随着波浪作用时间的增加而变小;在波浪的振动和孔隙流体的共同作用下,土颗粒重新排列,细粒物质向上迁移,土体底部土颗粒粒径较为粗大,振荡层范围内土颗粒粒径组成相似,粒径分布范围较小;其内部孔压比随深度和波浪作用次数的增加而较少,土体内部积累的超孔压逐渐消散,海床土体逐渐趋于稳定。 相似文献
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黄河水下三角洲位于半封闭的渤海内部,海底沉积物中重金属Cu污染严重,且该区域多发风暴潮,引起沉积物再悬浮甚至液化,导致沉积物中重金属Cu重新释放进入海水中。本研究以黄河口粉质土作为底床,采用室内波浪水槽试验模拟重金属Cu在不同水动力条件下,通过静态扩散、底床未液化状态下再悬浮以及底床液化状态下再悬浮3种方式进入上覆水体的释放过程。结果表明:上覆水体中重金属Cu的浓度分布与悬浮泥沙浓度分布密切相关,呈现出一致的变化规律;沉积物液化会明显促进重金属Cu向上覆水体中释放,底床液化再悬浮阶段上覆水体中溶解态Cu的浓度为静态扩散阶段的18倍,为底床非液化再悬浮阶段的11倍;此外,底床液化会导致沉积物中重金属Cu向深处扩散,扩散深度约为沉积物液化深度的一半。 相似文献
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近年来,在各种近海建筑物的建设中,桩基础被越来越广泛地应用。关于海床内桩基各层位对波浪动力响应相位差的研究,国内外学者研究的重点主要集中在海床内各层位孔隙水压力的相位变化。而关于波浪作用下海床各层位土体总压力相位的研究则很少。本研究采用波浪水槽实验,在土床未扰动和土床扰动液化两种工况下,分别施加不同波高的波浪,对底床各层位土体总压力的相位进行对比研究。实验结果表明,当土体未运动时,在渗透性和饱和度均匀的土体中,各层位土体之间不存在相位差。当底床液化后,土体出现显著分层现象,在液化土层和不动土层间存在显著的相位差。此时,总压力振幅呈现先增大后减小的现象,且在床面下-10cm处出现最大值。 相似文献