深海能源土地基承载特性离散元分析

发布时间：2019-04-24 09:54

【摘要】：天然气水合物以胶结形式广泛赋存于深海能源土中,水合物的饱和度对能源土地基的承载特性影响巨大,水合物的开采也必将使能源土的承载特性发生重大改变。采用考虑水合物胶结厚度的微观胶结模型,分别对3种不同水合物饱和度的能源土地基进行载荷试验离散元模拟。分析水合物开采前后能源土地基的承载特性,研究水合物开采对能源土地基承载特性的影响,探讨基底压力的分布规律。结果表明:水合物开采前,能源土地基的承载力随饱和度的增加而增大。开采后,地基的承载力急剧降低,且原有水合物的饱和度越大,开采后承载力的降低量也越大;水合物饱和度越高,达到极限承载力后,p s曲线越接近于竖直向下;胶结破坏存在临界荷载,且不同水合物饱和度地基的胶结破坏规律不相同;水合物饱和度对基底压力的分布形状影响不大,但不同沉降量下基底压力的分布形状明显不同。
[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.
【作者单位】： 同济大学土木工程防灾国家重点实验室;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室;同济大学土木工程学院地下建筑与工程系;
【基金】：国家杰出青年科学基金项目(51025932) 国家自然科学重点基金项目(51239010)
【分类号】：TU470

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2464357