現(xiàn)行黃河口水下斜坡穩(wěn)定性分析.pdf

1、現(xiàn)代黃河三角洲地下蘊(yùn)藏著巨大的油氣資源，為了開(kāi)發(fā)油氣資源，在黃河三角洲建設(shè)了大量的工程設(shè)施，此處的斜坡穩(wěn)定問(wèn)題對(duì)其安全具有很大影響。但由于黃河巨大的輸沙量和其在歷史上的頻繁改道，使得黃河三角洲斜坡的地層結(jié)構(gòu)變得尤為復(fù)雜，因而其穩(wěn)定性問(wèn)題也就變得突出。當(dāng)這些特殊的地層結(jié)構(gòu)遇到波浪、潮汐、地震等內(nèi)外動(dòng)力作用時(shí)，使得水下斜坡穩(wěn)定性更難以預(yù)測(cè)，問(wèn)題更為復(fù)雜。
　　目前，對(duì)于水下斜坡的穩(wěn)定性問(wèn)題的研究，我國(guó)對(duì)于斜坡失穩(wěn)發(fā)生的過(guò)程、內(nèi)部應(yīng)力與

2、變形的變化、規(guī)模的大小、預(yù)測(cè)、穩(wěn)定性評(píng)價(jià)仍然沒(méi)有系統(tǒng)研究，缺乏應(yīng)用于實(shí)際工作中的定量計(jì)算方法。而水下斜坡失穩(wěn)的應(yīng)力-應(yīng)變變化對(duì)于預(yù)測(cè)其穩(wěn)定性、規(guī)模又非常重要。
　　本文選擇現(xiàn)行黃河口墾東部分地區(qū)作為研究區(qū)，收集了該區(qū)的水下三角洲的基礎(chǔ)地質(zhì)資料與野外調(diào)查資料，其中包括水深調(diào)查資料、地質(zhì)鉆孔資料、工程地質(zhì)鉆孔資料、淺地層剖面資料、水動(dòng)力原位觀測(cè)資料等內(nèi)容。綜合搜集到的資料，通過(guò)工程地質(zhì)條件、野外調(diào)查資料以及前人研究成果對(duì)該區(qū)的水下斜坡

3、穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析，總結(jié)失穩(wěn)的過(guò)程和影響因素，以此為依據(jù)，設(shè)定水深與地形坡度變量，定量分析50年一遇北向大風(fēng)極端條件時(shí)水下斜坡內(nèi)部應(yīng)力與變形的關(guān)系以及穩(wěn)定系數(shù)，對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。
　　計(jì)算結(jié)果表明，在50年一遇的北向大風(fēng)極端條件下，研究區(qū)海床淺表部發(fā)生大量的小規(guī)模失穩(wěn)現(xiàn)象，其規(guī)模、影響深度較小，長(zhǎng)度范圍為3～21 m，影響深度范圍為0.4～4.5 m，沒(méi)有規(guī)模較大的斜坡失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生。
　　研究區(qū)的斜坡失穩(wěn)主要是土體性質(zhì)、地

4、層結(jié)構(gòu)、地形與動(dòng)力因素綜合作用的結(jié)果。土體的固結(jié)度低、孔隙率高、強(qiáng)度參數(shù)低、滲透性差等因素，現(xiàn)代黃河三角洲特殊的地層結(jié)構(gòu)、現(xiàn)行黃河口三角洲前緣斜坡較陡的坡度、地震與波浪、海流等動(dòng)力因素，共同影響了研究區(qū)斜坡的穩(wěn)定性。
　　研究區(qū)斜坡失穩(wěn)具有先轉(zhuǎn)動(dòng)后滑動(dòng)的特征。根據(jù)應(yīng)力與變形的分析，研究區(qū)斜坡失穩(wěn)的特征是位移增加，應(yīng)力累積，斜坡先具有轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，隨著位移和應(yīng)力的增加，斜坡發(fā)生順坡的滑動(dòng)。
　　本研究獲得了影響因素與斜坡最小穩(wěn)定

5、系數(shù)的定量或半定量關(guān)系。在水深(3～9 m)和地形坡度(0～2°)條件下，研究區(qū)斜坡的最小穩(wěn)定系數(shù)與水深和地形坡度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，且得出其關(guān)系的定量表達(dá)式;得到了波浪與土體力學(xué)參數(shù)和斜坡最小穩(wěn)定系數(shù)的半定量關(guān)系，這些定量與半定量關(guān)系可用于對(duì)潛在失穩(wěn)斜坡的初步識(shí)別;
　　本研究嘗試了將有限元計(jì)算結(jié)果與極限平衡計(jì)算聯(lián)合求解斜坡穩(wěn)定系數(shù)的方法。將兩種計(jì)算聯(lián)合求解的方法應(yīng)用于現(xiàn)行黃河口水下三角洲斜坡穩(wěn)定性的研究較少，本文采用的這種方法可用于