海底斜坡稳定性及滑移影响因素分析

发布时间：2020-08-11 16:47

【摘要】：对于边坡稳定性的研究多是针对陆地边坡,海底斜坡的研究相对较少,人们对海底滑坡的认识多是定性描述,定量研究少,而且不够准确。随着人们的活动延伸到海洋领域,各类海底工程不断建设,海底斜坡稳定性研究及灾害预防具有重要的工程意义。为实现对海底斜坡稳定性的定量分析,本文联合运用数值模拟以及离心模型实验手段评价海底斜坡稳定性,并就各土体性质参数对斜坡稳定性的影响进行深入讨论。具体包括以下研究工作： 1)基于ABAQUS数值计算平台二次开发自动搜索安全系数模块,将强度折减有限元法应用到海底斜坡稳定性评价中,讨论海底斜坡坡度、土体密度、土体不排水强度、土体内摩擦角等土体性质参数对海床斜坡稳定性的影响；获取判定海底坡段稳定性的临界土体强度与斜坡坡度的组合图,为判断海底斜坡的稳定性提供一种定量估算方法；并且将稳定性评价模块嵌套入海底斜坡稳定性辅助决策系统技术主程序中,进行海底斜坡整体安全稳定性分析评价。 2)基于国内首台大型鼓型离心机实验平台,对海底滑坡进行物理模型试验研究。分别在有水、无水工况下,测定不同含水率土样在不同离心加速度下的孔隙水压力值、滑移速度等,探讨有水环境及无水环境对滑坡试验的影响；在无水条件下,土样中加入将海底输油管线按比例因子缩小尺寸的管线,模拟海底滑坡对管线的冲击作用。为探讨新型PPT传感器对替代DRUCK PDCR81系列传感器的有效性,在1g条件下进行稳定性和精度测试；在Ng条件下进行静力测试和动态响应试验,检验新型PPT传感器的性能。 3)利用深度积分耦合光滑粒子动力学模型(简称SPH深度积分模型)模拟海底滑坡传播的完整过程。通过建立数值模型获取海底滑坡动态过程；计算得到海底滑坡最大滑移距离、平均滑动速度、沉积模式以及滑移体的体积；同时讨论各土体性质参数对海底滑坡过程及计算结果的影响,分析得到的数据可以用于海底灾害研究,以便于预测灾害区范围及采用适宜的防护措施。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：P736

【引证文献】