王俊超[1]2004年在《黄河口潮坪沉积物对水动力作用的响应研究》文中研究说明本论文以国家自然科学基金项目“黄河口水下斜坡硬壳的形成与破坏”(项目号：141720888)为依托，旨在探讨黄河口潮坪沉积物在水动力作用下的发展演化过程。在过去的研究中，人们主要从沉积学角度探讨水动力对沉积物成分的决定作用，对沉积体形成后水动力的改造引起的沉积物变化重视不足，本论文从波浪对沉积物后期改造角度探讨了海床沉积物成分、微结构等变化对水动力作用强度、时间的响应进行研究。论文主要包括五个部分，首先在综述该领域的国内外研究现状的基础上，提出本论文研究思路；接下来讨论了对于黄河口典型潮坪沉积物的特征的认识；论文的第叁部分探讨了同期形成的沉积体在差异水动力作用下的时空变化规律；第四部分利用室内物理模型模拟波浪作用讨论了沉积物的演化趋势；最后是本论文的结论与认识。 本文沿黄河叁角洲周边选择不同时期形成的沉积叶瓣，分别在大王、广利港、刁口和新滩四个位置采集原状样并布置向海延伸的测线采集扰动样和原状样，并在表层淤泥发育较为显着的刁口研究区沿着测线采集扰动样品，相应测试了其厚度及下伏沉积物的强度，得到了表层淤泥、铁板砂基本性质以及层化土体在深度和空间上的变化特征。为深入探讨水动力对沉积物的改造作用，选择同期形成但水动力差异的刁口研究区于1999年和2002年在水动力强区与弱区分别布置典型区和向海延伸的测线，采集扰动样品，并分别在水动力强区和弱区典型位置采集原状样品，分析其成分差异和微观结构特征，获得了水动力强弱两区沉积物在水平剖面上成分的变化和在竖向剖面上的成分、结构特征。在此基础上，进行了室内物理模拟，得到了不同振动次数下沉积物的粒度成分、微观结构和物理及强度指标。 通过对研究成果的分析，得到了如下一系列认识： (1)表层淤泥、微细层理土体和铁板砂间很可能有一定的成生联系，是沉积黄河口潮坪沉积物对水动力作用的响应研究物对水动力响应的体现。 (2)较强的水动力作用下，水平剖面上沉积物粒度分维随着向海距离的减小而降低，碎屑矿物含量降低，粘土矿物含量升高;弱水动力作用变化趋势相反。竖向剖面上，强水动力区粒度分维无显着规律，弱区逐渐升高;沉积物颗粒表面细碎物质的量及附存形式在水动力强区呈规律性变化，弱区不显着;矿物组成在强弱两区的差异不显着。 (3)水动力作用持续时间的累积未改变沉积物总体变化趋势，只是引起沉积物粒度组分的同化。 (4)物理模拟结果表明在外界波浪等水动力作用下，沉积物颗粒会发生迁移及旋转，颗粒定向性优化。波浪等水动力作用可加速沉积物的固结排水过程，使沉积物趋于密实，强度提高;水动力作用越强，作用时间越长，沉积物强度越高。 通过本次研究，论文得出了两点创新性的认识，认为黄河口潮坪上广泛发育的表层淤泥、层化土和铁板砂叁者间很有可能存在一定的成生联系;水动力的持续作用对沉积物整体变化规律改造不显着，只引起了沉积物粒度组分的同化，彼此一致性优化。
冯玉岩[2]2007年在《土体对波浪响应导致的沉积物运移与微层形成实验研究》文中研究表明本论文以国家自然科学基金项目“生物活动导致黄河口潮滩沉积物非均匀性研究”(项目号:40172088)为依托,旨在探讨黄河口潮坪沉积物对波浪的动态响应及在这种动态响应下微层的形成。关于微层的成因,有很多学者提出了自己的观点,但是目前对这些观点并没有统一起来,但主要是从原生沉积的角度来研究微型层序的成因,忽略了波浪、潮流等外荷载对沉积物的后期改造作用。黄河口粉质土对波浪等循环荷载作用的动态响应,关系到海底工程地质环境的动态变化及海洋地质灾害孕育发生。本文以室内和室外试验为依据,结合高密度电法试验对黄河口沉积物在循环荷载作用下固结过程中出现的分层情况进行了探索性分析研究。首先总结了前人现场调查研究结果,发现在黄河叁角洲潮滩上微层系普遍存在;然后在黄河1964-1976年由刁口流路入海沉积形成的叁角洲潮坪上采集一个50cm原状样,在实验室进行粒度成分分析、体视显微镜观测,研究黄河口潮滩沉积物中微层在粒度及厚度方面的特征,;在进行大量的现场测试工作的同时,利用现场实验再现了波浪等循环荷载作用对黄河口快速沉积物的改造作用;最后结合高密度电法试验探讨了循环荷载作用导致黄河口沉积物中微层形成的机理。通过对研究成果的分析,得到了如下一系列认识:(1)现场调查研究表明了水动力对沉积物具有明显的改造作用:水动力导致细粒物质上涌;表层淤泥平均粒径及分选性介于上述“细粒物质”和生物活动产生的物质之间;淤泥的厚度与下伏沉积物强度有较好的对应关系。同时,一定深度范围内沉积物的层化现象具有明显的几何分形性,带有后期改造的特征。(2)现场试验表明,原本均匀的沉积物在波浪等循环荷载作用下发生了分化:在30和70厘米左右的深度出现了两个细粒微层,有效粒径、平均粒径较小,从不均匀系数和曲率系数可以看出,此处土的级配较好,而其他各处的变化情况与这两处相反。(3)室内的物理模拟过程进一步证明了细粒物质的运移及快速堆积的沉积物在固结过程中的成层现象,得到了固结过程中土体破坏时形成的裂隙是微层后生发育的重要条件。裂隙的存在为层理的形成提供了排水通道而细粒物质的迁移使得渗流速度大的部位的细粒物质含量减少,平均粒径变大,不均匀系数减小,土的级配变差;而渗流速度小的层位细粒物质聚集,土的平均粒度减小,不均匀系数增大,土的级配变好。(5)电性监测结果揭示了黄河口潮坪沉积物的分层特性,并指出了细粒物质的迁移途径,从而从机理上解释了微层的形成。通过本次研究,论文得出了一些创新性的认识。如海床土的空间各向异性,包括深度方向的微细层理,可能是原生沉积作用所致,也可能是后期改造形成,亦或两者综合作用的结果;在循环荷载作用下沉积物成分和结构随时间发生变化,不同深度的变化情况不同,主要集中在超孔隙水压力极值区以上部位;分层变化主要发生在循环荷载作用的初始阶段,对应孔隙水压力上升期。
董好刚[3]2006年在《循环荷载导致黄河口沉积物成分和结构变异的研究》文中研究说明本论文以国家自然科学基金项目“黄河口水下斜坡硬壳的形成与破坏”(项目号：141720888)为依托，旨在探讨黄河口潮坪沉积物的粒度成分和结构在循环荷载作用下的变异过程。以前研究发现，黄河口海床表面发育硬壳层，其发育程度随水动力条件不同呈现差异。目前对这种变化过程机理认识不清。黄河口粉质土在波浪等循环荷载作用下成分和结构状态可能发生的变化，关系到海底工程地质环境的动态变化及海洋地质灾害孕育发生。本文以室内和室外试验为依据，结合分形几何理论对黄河口沉积物在循环荷载作用下固结过程中成分和结构的变异情况进行了探索性分析研究。首先总结了前人现场调查研究结果，发现水动力对沉积物特征后期改造的普遍性，提出淤泥和微细层理后生成因的可能性；然后在黄河1964—1976年由刁口流路入海沉积形成的叁角洲潮坪上对粉质土海床施加循环荷载，通过孔隙水压力的监测和强度的原位测试研究了1m范围内粉质土的重复液化和强度变化规律；采集振动前后1米深度范围海床土原状土样，在实验室进行粒度成分分析、扫描电镜观测，研究循环荷载导致海床土粒度成分与微结构的变化；将动态响应和微结构变化进行了关联性对比，从微观角度探讨了叁角洲地区广泛发育的硬壳层特征和成因机理。在进行大量的现场测试工作的同时，利用室内实验再现了循环荷载作用对黄河口原始的快速沉积物粒度成分和物理力学性质的改造；最后探讨了循环荷载作用导致黄河口沉积物粒度成分和微结构变化的机理。 通过对研究成果的分析，得到了如下一系列认识： (1)现场调查研究表明了水动力对沉积物具有明显的改造作用：水动力导致细粒物质上涌；表层淤泥平均粒径及分选性介于上述“细粒物质”和生物活动产生的物质之间；淤泥的厚度与下伏沉积物强度有较好的对应关系。同时，一定深度范围内沉积物的层化现象具有明显的几何分形性，带有后期改造的特征。 (2)野外模拟实验证明，循环振动导致1米深度范围内导致海床土的粒度成
霍素霞[4]2003年在《黄河叁角洲沉积物对波浪响应试验研究和数值模拟》文中进行了进一步梳理本学位论文共分为六个部分，第一部分对研究领域进行了综述；第二部分介绍了现场和室内开展的试验；第叁部分进行了试验资料的处理与分析；第四部分建立了海床对波浪响应的数值模型；第五部分数值模拟了海床对波浪响应的影响因素；第六部分对沉积物强度非均匀化进行了数值模拟。 黄河叁角洲潮滩浅表层沉积物由于对海洋动力尤其是波浪作用的敏感，会发生破坏，形成塌陷、凹坑、粉砂流冲沟等一系列灾害地质现象。这一破坏过程与沉积物强度在波浪荷载作用下的变化是密切相关的。在过去的研究中，人们主要对黄河叁角洲的形貌特征、海洋动力条件、土体工程特性进行了静态的研究工作，而对于波浪导致的土体强度的非均匀化及空间分布上的规律缺少研究。 研究区位于1964-1976年黄河由刁口入海时形成的叁角洲潮坪上。所选定的研究区，在1995年以前工程地质条件基本上是均匀一致的；一条为石油开采而于1995年在中潮坪修筑的道路导致道路两侧的水动力条件发生了明显的变化。相同的初始条件，不同的水动力条件，足够长的波浪作用时间，水深极浅的中潮坪，这一切使得研究工作具有典型性和可行性。利用轻型静力触探对滩面表层土体强度进行密集型的测试，同时结合浅层钻探，室内试验等手段，获得了大量数据，进行了资料整理、分析。发现在波浪作用下，黄河口沉积物强度出现了非均匀化，即在平面上，沉积物强度呈现随机性或间隔性变化；在剖面上，海底面之下一定深度范围有硬层发育。 本文选用了基于Biot固结理论，将海床进行二维简化的情况下海床对波浪响应的数学模型，在模型中采用下列假定：线性波浪作用，线弹性土骨架，孔隙流体的流动满足达西定律。并针对黄河口海域的实际情况作了数值计算，分析得到，(1)影响海床响应的控制因素：在波浪参数中，波高，波长是主要的控制参量；在海床介质参数中，剪切模量是主要的控制参量。(2)沉积物强度非均匀化与波浪引起的海床中的应力场和位移场分布和土体的局部破坏密切相关。
单红仙[5]2003年在《黄河水下叁角洲表层工程地质环境动态变化研究》文中提出本学位论文以国家自然科学基金面上项目“黄河口水下斜坡硬壳的形成与破坏”(项目号：141720888)为依托，旨在研究波浪作用导致的黄河叁角洲表层工程地质环境要素，即形貌特征、物质组成、物理力学性质的动态变化过程。 在黄河水下叁角洲开发的工程活动中，尽管设计都是针对具体场地的工程地质勘察资料进行的，但在设计方案实施和工程构筑物实际运行中，常因始料未及的工程地质事件发生，造成巨大的损失。胜利油田在1984年-1987年、1994年、1998年多次发生海上插桩失败和暴风浪下采油钻井平台倾斜、输油管破裂漏油。这些地质灾害事件的发生虽然不能完全排除人为误差所致；但同样不能排除的另一类可能，是黄河水下叁角洲的工程地质环境处在高度的动态变化中，尤其在极端海况时，工程地质环境要素随时间和空间可能发生剧烈变化。以致对一个拟建工程场地，很难有一个一成不变的地基土体力学指标供设计人员采用。本学位论文研究试图回答这一至今悬而未决的问题，这是本文的立论依据之一。 本文的研究属于波土相互作用中土体对波浪的动力响应范畴。正如在前言中对此方面研究评述所提及，目前的研究被与实际迥异的实验边界条件和过分理想化理论模型制约，迫切需要了解真实的时间和空间尺度下，真实的土体在真实的波浪荷载作用下将发生怎样的变化，以验证和引导我们进行的理论与模拟研究。本学位论文在黄河口选择典型研究区作为天然试验室，从1999年至2002年进行系统的现场和室内试验，试图发现土体对波浪作用的变化响应过程，这是本论文的另一立论依据。 本论文对研究领域进行了评述，包括海床对波浪动力响应研究现状和黄河水黄河水下叁角洲表层工程地质环境动态变化研究下叁角洲地质环境研究的现状，然后介绍了黄河水下叁角洲工程地质环境，交代研究区的背景。之后介绍了现场开展的研究工作，包括工作内容、工作方法、实施过程、结果资料。现场开展的工作有典型研究区选择确定，地形测量，粒度与矿物成分分析样品的采集，钻探及用于土工测试和微结构观测的原状土样的采集，轻型静力触探试验，静力触探试验，动力触探试验，十字板剪切实验，土体振动实验和水动力测量。随后介绍了实验室内开展的研究工作，包括测试项目、测试方法、结果资料。室内测试分析主要有土样动叁轴实验，矿物组成X衍射分析，土样微结构扫描电镜观测，土样粒度成分分析和常规土工实验分析。在此基础上，针对现场和室内实验取得的结果资料，采用一系列统计分析方法，定量描述水动力作用导致的黄河口典型研究区工程地质环境要素随时间和空间的变化，包括形貌特征对水动力条件响应、沉积物的粒度与矿物成分及结构对水动力条件的响应、沉积物的静力与动力学指标对水动力条件的响应。 典型研究区选择的标准是，能反应出在真实的时间尺度和空间尺度下，显着差异的波浪作用条件导致的工程地质环境的变化。选定的研究区位于黄河1964一1976年由刁口流路入海时沉积形成的叁角洲叶瓣潮坪上，低潮时出露水面，高潮时水深1.5米左右。1995年为极浅海石油开采在其上构筑的一条道路，形成了一个水动力屏障。道路北侧处于迎浪向，具有强的水动力条件:道路南侧处于背浪向，水动力条件弱。现场水动力实测结果表明，在平静海况时道路北侧典型区I的有效波高15厘米，道路南侧典型区H的有效波高6厘米。极端海况时两者的差异将更加显着。相同的初始工程地质环境条件，显着差异的水动力作用条件，足够长的作用时间，以及退潮时变成陆地的工作条件，使得其成为研究波浪作用导致海床工程地质环境动态变化理想天然实验室。 大量密集的现场原位土工测试工作和样品采集工作，于1999年和2002年在道路南北两侧所划定的典型区工和典型区H重复进行，以研究比较水动力差异作用导致的海床工程地质环境要素随空间和时间的变化。同时，为了在更大的范围研究差异性波浪作用可能导致的沉积物的次生变化，沿着黄河叁角洲的周边，从 2黄河水下叁角洲表层工程地质环境动态变化研究具有中等水动力作用强度的叁角洲西北部埋子口，到强水动力作用的叁角洲北部刁口，到弱水动力作用的叁角洲东南部广利港，进行原位土工测试，研究潮坪沉积物力学强度指标变化。 研究发现，黄河水下叁角洲工程地质环境要素对水动力作用具有显着响应，不同的波浪作用强度导致水下斜坡形貌特征、物质组成与结构、物理力学性质发生了一系列的差异变化，研究结论如下。 1、首次采用分维值对不同水动力条件的潮坪区底坡形貌特征、沉积物粒度组成和沉积物强度动态变化进行定量性评价，为研究黄河水下叁角洲的工程地质环境动态变化提出了新的评价指标和评价方法。 2、通过对波浪荷载作用下不同水动力潮坪区工程地质环境要素动态响应特征的研究发现，潮坪区滩面分维值、沉积物粒度分维值、沉积物矿物成分、沉积物结构、沉积物强度等值曲面分维值对波浪荷载作用有强烈的?
郑杰文[6]2013年在《现代黄河叁角洲沉积物波浪动力响应过程对其再悬浮控制作用研究》文中研究指明海洋动力作用下现代黄河叁角洲沉积物再悬浮对于黄河入海泥沙远距离输运及其命运归宿的解读具有重要作用。目前对于沉积物再悬浮过程及其动力发生机制的研究更多关注于浪、流边界层的相互作用，往往忽略底床沉积物内部发生的一系列动力响应过程对其再悬浮的影响，从而制约了现代沉积动力过程研究的深入。本学位论文在国家自然科学基金风暴对黄河叁角洲侵蚀控制与海床液化（资助号：41072215；时间：2011-2013）与黄河口侵蚀再悬浮物海床内部输供及控制因素研究（资助号：41272316；时间：2013-2016）资助下，研究了现代黄河叁角洲沉积物波浪动力响应过程对海底沉积物再悬浮的控制作用。本论文基于室内动叁轴试验、现场造波试验与室内波浪水槽试验，研究了现代黄河叁角洲沉积物波浪动力响应过程；基于现场原位观测与室内水槽试验，研究了海洋动力作用下现代黄河叁角洲沉积物再悬浮过程；基于现场调查与现场试坑试验，研究了现代黄河叁角洲沉积物再悬浮特性的时空分布特征及动态变化规律；基于室内动叁轴与冲刷水槽模拟试验、现场造波与循环水槽试验，及数理统计与理论计算，研究了波浪对现代黄河叁角洲沉积物再悬浮的控制机理。取得的主要研究成果主要有以下几方面：（1）50年一遇极端海况下，现代黄河叁角洲不同沉积区域埋深4m沉积物均发生孔压累积，其中沉积年代老的沉积区域主要表现为缓慢增长快速增长至上覆有效应力，沉积年代新的区域表现为快速增长缓慢增长稳定于不足上覆有效应力50%的定值；孔压累积模式普遍符合对数曲线增长模型，对于沉积年代较老与沉积年代最新的沉积物而言，适用性相对较差；大风浪作用下，表层30cm深度范围内沉积物孔隙水压力普遍呈现出累积升高剧烈振动缓慢消散的发展模式，孔压累积导致底床内部细粒物质向上输运，使底床发生“粗化”，原状潮滩沉积物沉积年代越老，沉积物级配越差，“粗化”能力越强。（2）在近岸海区强风浪条件下，若底床沉积物内孔隙水压力累积程度很小，底床发生小再悬浮事件，波致剪切力为其显着动力发生机制；若底床沉积物内孔隙水压力累积程度很高，底床发生大再悬浮事件，波致沉积物液化为其显着动力发生机制；波浪作用下底床内部细粒物质向上输运进而发生再悬浮最高可达总悬浮量的50%。（3）现代黄河叁角洲潮滩沉积物再悬浮特性存在不同时空尺度的分布特征及动态变化规律；与高潮滩与中潮滩沉积物相比，低潮滩沉积物易发生再悬浮，受海洋动力作用影响显着，空间非均匀分布程度高；北部与南部潮滩沉积物易发生再悬浮，东部与东北部不易发生再悬浮；在海洋动力作用下，初始堆积沉积物3~4天即与原状潮滩沉积物表现出相近的再悬浮特性；现代黄河叁角洲沉积物的再悬浮特性在百年的沉积历史中表现为先增长后降低的演变趋势。（4）大幅值波浪荷载作用可引起沉积物临界剪切应力与起动流速的线性衰减，此过程与波浪荷载作用下沉积物结构强度的损失密切相关；较小幅值波浪荷载作用初期，沉积物临界剪切应力与起动流速显着降低，之后在波动中趋于稳定；沉积物孔压累积引起沉积物的软化过程是波浪荷载作用下其再悬浮特性显着降低的重要因素，波致沉积物粒度成分的动态变化是引起波浪荷载作用后期再悬浮特性变化的重要因素；基于本文建立的数学模型得出，现代黄河叁角洲埕岛海域5~50年重现期波浪要素下的海床内部沉积物再悬浮通量约为17~91g·m~(-2)·s~(-1)；各重现期波浪要素下海床内部泥沙再悬浮通量的最大值均出现在7~8m水深处。本文创新点主要有以下叁方面：（1）揭示了不同时代沉积形成的现代黄河叁角洲沉积物对波浪动力响应过程的差异性，及波浪与海流对沉积物成分、结构、物理力学性质、再悬浮特性的改造作用。（2）建立了波浪作用下沉积物孔隙水压力累积模型，及沉积物超静孔隙水压力累积程度与再悬浮指标间的定量关系。（3）创造性地提出了沉积物波致液化对黄河叁角洲沉积物侵蚀再悬浮的控制作用，定量描述了海床内部沉积物向上输运对再悬浮的贡献。
王小花, 刘红军, 贾永刚[7]2008年在《黄河口粉质土矿物成分特征及对水动力条件响应的研究》文中提出黄河叁角洲潮坪上构筑的道路使得道路两侧水动力条件出现差异。在道路两侧各选典型区域,取样进行X-ray衍射物相分析,概略分析潮坪沉积物的矿物成分及含量对水动力条件响应的变化,发现了强水动力环境使沉积物中碎屑矿物含量增大,黏土矿物含量减小,非均匀性增大的规律,此规律在表层沉积物中更为明显。
刘道彬[8]2008年在《底栖动物对黄河口海床土渗透性影响的试验研究》文中研究说明黄河口周边潮滩地区生物活动发育,生物活动是改变沉积环境的重要因子。黄河口沉积物主要成分是粉土,具有很大的特殊性。黄河口生物种类和数量在潮坪上的分布具有很大的差异,生物活动分布的差异性诱发了沉积物性质的差异性,本文在大量的野外调查、现场试验和室内模拟试验中获得大量数据的基础上,结合前期研究结果,从3个方面研究生物活动对黄河口海床沉积物渗透性的影响:1、黄河口底栖动物分布现场调查及其对海床土性质影响;2、对比研究生物扰动区和无生物扰动区的沉积物渗透性的现场实验研究;3、对比研究生物扰动和无生物扰动沉积物渗透性的模拟实验研究。生物的扰动使黄河口潮坪沉积物的含水率增加、渗透性提高、表层30cm以上的强度降低、30cm以下的强度增加、使得潮滩颗粒细化、生物活动每天掘出的沉积物对潮坪的物质运移将产生很大的影响。生物活动对沉积物渗透性的影响,使得有生物扰动沉积物的渗透性大于无生物扰动的沉积物的渗透性,典型研究区沉积物的水平渗透性要大于垂直渗透性,而有生物扰动沉积物的水平渗透性明显大于无生物扰动的沉积物的水平渗透性。生物扰动对沉积物的电性特性有较大的影响,生物扰动区沉积物的视电阻率高于无生物扰动区的视电阻率。生物对沉积物的扰动作用,造成了剖面视电阻率变化的复杂性和沉积物分层的复杂性。室内模拟海床中由于生物孔洞的存在,表层海床土对外加荷载的响应比较灵敏,表现为生物扰动的模拟海床表层孔压曲线的变化幅度要比无生物扰动的模拟海床大,海床土可以形成向上和向下双面排水的渗流模式。生物扰动增加了土层的渗透性,减小了土体孔隙水压力的累积。
贾永刚, 付元宾, 许国辉, 单红仙, 曹雪晴[9]2003年在《水动力条件差异导致潮坪分形特征变化实例研究》文中研究说明研究区位于1964～1976年黄河由刁口流路入海时形成的叁角洲潮坪。为进行石油开采在潮坪上构筑的交通设施对波浪形成了良好的屏障,水动力条件具有显着差异的屏障两侧潮坪是研究潮坪特征对水动力条件响应的天然实验场所。在屏障两侧各选择一典型区,实测地貌形态,取样品进行粒度成分分析,根据实测资料分析确定潮坪分形特征。发现水动力环境的强弱决定着潮坪的形貌、沉积物粒度分维值的变化规律。水动力环境强的一侧潮坪滩面分维值高,且随着初始计算网格宽度增大迅速降维;表层沉积物粒度分维值小,且离散性大。相反,在另一侧潮坪滩面分维值低,且随着初始计算网格宽度增大分维值无显着变化;表层沉积物粒度分维值高,且具有较好的一致性。当初始计算网格宽度增大到某个值时,两侧潮坪形貌分维值渐趋一致。在屏障两侧各沿一条与屏障大角度相交的测线取样,并各选择一点采取不同深度的样品做分析计算,发现在水动力条件弱的一侧,样品的粒度分维值表现为远离屏障逐步降维、随深度增加分维值增大的规律;相反一侧粒度分维值变化的规律性很不明显。讨论了水动力环境对潮坪分形特征影响机理。
张建民[10]2006年在《现代黄河叁角洲沉积物超固结特征及其成因研究》文中研究指明黄河高含沙量水体在弱潮陆相河口入海,80%泥沙在河口附近快速堆积,目前黄河叁角洲快速沉积物的固结过程尚不清楚,对于超固结特征及成因缺少研究。在过去的研究中,人们主要针对黄河叁角洲的地貌特征、海洋动力条件、土体工程特性展开了相对独立的研究工作。为了揭示黄河叁角洲沉积物的超固结特征和形成机理,在黄河刁口流路叁角洲叶瓣潮坪上,现场取土配置黄河叁角洲快速沉积形成的流体状堆积物,研究快速沉积的粉质海床土在波浪和潮波作用下的孔压响应及非均匀固结过程。利用静力触探、十字板剪切试验、孔隙水压力监测等原位测试手段,实时测定快速沉积海床土强度和孔压变化过程。并对该土体强度变化进行了长期观测。为了进一步揭示黄河叁角洲土体的似超固结状态、结构强度的大小及结构强度与土体中化学组分的关系,在原位试验基础上开展了室内固结过程实验,目的是合理解释土体似超固结状态的成因。本文基于Biot固结理论,在假设海床为多孔弹性介质基础上,得到了波浪作用下黄河叁角洲海床的动力响应解答,对黄河叁角洲土体在50年一遇波浪作用下的液化深度、剪切破坏深度、孔压渗流场进行计算,探讨波浪作用对于土体超固结特征影响。通过上述研究工作的开展,得到如下结论:1、关于黄河叁角洲沉积物超固结特征:⑴黄河叁角洲快速沉积粉质土在自重作用下固结速度很快,固结完成后,土体的强度沿深度呈现非均匀增长,呈现类似于原状土体的固结非均匀特征。黄河叁角洲快速沉积物固结完成后在非固结因素下强度的增长,说明黄河叁角洲粉土具有结构性,处于似超固结状态。⑵由黄河叁角洲快速沉积物与原状土体的强度对比及长期观测资料对比分析可知:水动力作用的时间越长,潮滩表层土体似超固结程度越强,固结非均
参考文献：
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[3]. 循环荷载导致黄河口沉积物成分和结构变异的研究[D]. 董好刚. 中国海洋大学. 2006
[4]. 黄河叁角洲沉积物对波浪响应试验研究和数值模拟[D]. 霍素霞. 中国海洋大学. 2003
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[10]. 现代黄河叁角洲沉积物超固结特征及其成因研究[D]. 张建民. 中国海洋大学. 2006