黄河口海底液化粉土特征研究
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图片说明： ２４海岸工程第４期液化粉土与未液化粉土，对其物理力学性质分别统计分析，总结了黄河口液化粉土的物理力学参数特征；利用扫描电镜观察了液化粉土与未液化粉土的微观结构差异；并通过动三轴试验分析了液化粉土与未液化粉土的抗液化剪应力比，对两者的抗液化强度进行了比较，为今后液化粉土与未液化粉土的深入研究奠定了基矗１研究区域概况研究区位于黄河口埕岛油田海域（图１），此区域是埕岛油田的主力采油区块。１８５５年，黄河于河南兰阳铜瓦厢决口夺大清河入渤海，所携带的大量泥沙淤积在河口，填海造陆形成现代黄河三角洲。１８５５年至今，黄河曾１０次大改道，每一次改道都形成一个新的亚三角洲。埕岛油田海域则位于现代黄河三角洲的水下三角洲之上，，地势西南高，东北低。该区主要是１９６４—１９７６年刁口流路走河期间形成的亚三角洲堆积体。１９７６年黄河尾闾改道清水沟流路后，本区泥沙来源断绝，在风浪和海流作用下原三角洲体系受到侵蚀，近岸水深加大，岸线急剧后退，局部地段因人工防潮堤的修筑，岸线保持稳定，但近岸段海底一直处于冲刷侵蚀状态。图１研究区位置Ｆｉｇ．１Ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ研究区内１０ｍ深度以内的土体可分为两层：上层为粉土，厚度为４．０～６．０ｍ；下层为粉质黏土，层底埋深普遍大于１０ｍ。在波浪作用下研究区部分区域上层粉土发生液化，已液化粉土呈现出的特征与未液化粉土截然不同，下面则对这种液化粉土特征进行研究。２黄河口液化粉土声学特征声学浅地层剖面探测是海洋地质调查的重要手段之一，通过探测可以确定研究区海底浅表层沉积物厚度和结构构造特征、识别海底潜在地质灾害现象。它的原理是利用
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图片说明： 第３４卷马彬彬，等：黄河口海底液化粉土特征研究２５征及其与周围土层的声学反射差异。液化粉土的浅地层声学记录特征主要为杂乱反射，内部无明显层理或稍有层理，与周围土层的声学反射特征有明显的差别。研究区浅水段内（水下岸坡上部）液化粉土的海底地貌一般不发育，以平缓海底为主，但是在海底侵蚀残留地貌发育地段，多与侵蚀负地形相伴生，液化层厚度多大于１ｍ，最大液化深度可达５．６ｍ。液化粉土之所以呈现出这种无明显层理的浅地层剖面特征主要是由于其液化时土体内部发生了扰动，图２所示为一典型扰动土层浅层剖面图像，其中沉积物层内无层理，原始地层结构基本完全破坏，边界较清楚。此类土层多发育在海底地势相对较陡的水下斜坡下缘，如在研究区东部，ＣＢ２０Ａ东南２．８ｋｍ附近发现一处明显的扰动土层，其扰动厚度稳定，多在４．５ｍ左右，最大可达５．６ｍ。层内偶见次一级的扰动面。该扰动层发育区东西方向最宽约６５０ｍ，南北向最宽约１５０ｍ。图２扰动土层浅层剖面图像Ｆｉｇ．２Ｓｕｂ－ｂｏｔｔｏｍｐｒｏｆｉｌｅｏｆｔｈｅｄｉｓｔｕｒｂｅｄｓｏｉｌｌａｙｅｒ３黄河口液化粉土物理力学参数特征３．１搜集钻孔统计本文搜集了研究区内的４２个表层为粉土的钻孔资料，对比分析各钻孔所在位置的高分辨率浅地层剖面影像。根据浅地层剖面内部是否无明显层理或层理不清，沉积结构是否杂乱，与周围土层的层理状构造是否有明显差别等特征进行区分，对比发现液化粉土钻孔总计１３个，未液化粉土钻孔总计２９个。所统计的钻孔均进行了现场原位测试和室内土工试验。原位测试主要为标准贯入试验；室内土工试验包括粒度分析试验、含水量试验、容重试验、液塑限试验、三
【作者单位】： 国家海洋局第一海洋研究所;
【基金】：海洋公益性行业科研专项——近海海底地质灾害预测评价及防控关键技术研究(201005005)
【分类号】：P754;TU41
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本文编号：2514207
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