黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究.ppt

黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,作者孟祥梅贾永刚刘小丽单位中国海洋大学,,第八届全国工程地质大会工程地质与和谐发展,主要内容,,研究意义和目的,,埕岛海域工程地质环境特征与分区,,埕岛海域分区波致液化评价,,讨论与结论,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,1.研究意义和目的1988年黄河三角洲埕岛海域发现了储量丰富的埕岛油田，之后，大量海上工程设施如人工岛、海上油气勘探平台、海底油气管道等不断建成，埕岛海域也受到越来越多研究者的关注。,中国第一个200万吨级的浅海大油田-埕岛油田,埕岛油田中心一号平台,埕岛油田中心二号平台,埕岛海域的浅地层工程地质环境极其复杂，特别是黄河尾闾摆动后海岸快速蚀退引起沉积物类型和性质在空间上分布很不均匀，给勘察设计带来了极大的不便。随着油田深层次开发，海洋构筑物不断增多，海洋工程地质环境对油田开发的影响越来越重要。,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,埕岛油田成为胜利油田原油生产的主阵地,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,本文通过收集48份埕岛海域调查报告，统计其中的钻孔、波浪、测流数据，对埕岛海域工程地质环境特征进行了分析，并对该区波致液化进行了计算，为该区工程勘察和基础设计提供指导。,2.埕岛海域工程地质环境特征与分区,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,水深地形沉积物类型与分布沉积物物理力学性质水动力条件,研究区位置钻孔及测流点分布,分区依据分区结果,,,,,,,,,,,,,,,,,,研究区概况,工程地质环境特征,工程地质环境分区,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,研究区位置,,,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,钻孔130个及测流点37个分布,,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,2.埕岛海域工程地质环境特征与分区,水深地形沉积物类型与分布沉积物物理力学性质水动力条件,研究区位置钻孔及测流点分布,分区依据分区结果,,,,,,,,,,,,,,,,,,研究区概况,工程地质环境特征,工程地质环境分区,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,水深地形,3,9,15,埕岛海域研究区等深线图,12,3,9,15,埕岛海域研究区等深线图,12,沉积物类型与分布,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,,黄河入海口,拦门沙,烂泥湾,烂泥湾,沉积物类型与分布,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,1m以浅地层沉积物分布图,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,1-2m地层沉积物分布图,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,5m处地层沉积物分布图,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,10m深处沉积物分布图,沉积物物理力学性质,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,2m以浅地层地基承载力标准值kPa等值线图,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,2m以浅地层压缩系数a1-2MPa-1等值线图,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,2m以浅地层粘粒含量（）等值线图,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,水动力条件,埕岛海域不同重现期波浪要素,,,,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,不同层次实测流速最大值,,,,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,2.埕岛海域工程地质环境特征与分区,水深地形沉积物类型与分布沉积物物理力学性质水动力条件,研究区位置钻孔及测流点分布,分区依据分区结果,,,,,,,,,,,,,,,,,,研究区概况,工程地质环境特征,工程地质环境分区,分区依据综合沉积物类型与分布和沉积物物理力学性质，鉴于各报告中建议的地基承载力标准值为一综合指标，主要依据地基承载力标准值，同时参照沉积物类型、压缩系数、粘粒含量等可将埕岛海域2m以浅地层分为三个区。,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,分区结果,埕岛海域2m以浅地层分区图,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,埕岛海域2m以浅地层分区特征,,,,3.埕岛海域分区波致液化评价方法,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,,有限厚度分层海床对波浪响应模型,,线性波理论,,有限元方法求解比奥固结方程,,海床中不同深度处波致孔隙水压力,,液化判别准则,,,,结果,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,,,,,,波致液化深度m,,,,Ⅰ区液化深度较小，50年重现期波浪作用下液化深度小于0.50m,结果（续）,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,,,,,,Ⅱ,波致液化深度m,,,,,Ⅱ区液化深度较大，5年重现期波浪作用下液化深度已经超过0.50m，50年重现期波浪作用下14m水深处可达2.00m，7m水深处为1.80m,,,Ⅲ区大部分计算钻孔在50年重现期波浪作用下也不液化，6m、10m水深处在50年重现期波浪作用下液化深度分别为1.62m、1.85m，8m水深处在50年重现期波浪作用下表层0.26m才发生液化,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,4.讨论与结论沉积物分布与液化的关系,,地质灾害与液化的关系,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,埕岛海域地质灾害分布图,,埕岛海域地质灾害主要分布在Ⅱ区、Ⅲ区，Ⅰ区液化深度较小，仅发育少量侵蚀洼地和表层扰动体，且分布面积不大。Ⅱ区瞬态液化深度较大，波高及实测潮流流速也较大，极易在土体液化后将悬浮沉积物带走，从而形成侵蚀洼地，同时较大的波高及潮流流速也容易导致表层扰动体。Ⅲ区由于土体渗透性差，孔压容易累积，同时波高较大，潮流流速也相对较大，如果波浪作用足够长时间仍然会产生侵蚀洼地和表层扰动体等地质灾害。沼泽充填相地层、埋藏古河道或古洼地沉积层应与研究区西南曾为黄河入海口有关。,,,黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究,,,结论,埕岛海域各分区海底土在波浪作用下液化情况各不相同，主要是由于土体性质不同所致，同时也与波高大小有关。,易液化的土体及较大的波高和潮流速度是埕岛海域侵蚀洼地和表层扰动体等地质灾害的产生的原因。而沼泽充填相地层、埋藏古河道或古洼地沉积层则与埕岛海域的沉积历史有关。,谢谢敬请各位专家指导,,第八届全国工程地质大会工程地质与和谐发展,自我介绍,基本情况姓名孟祥梅籍贯山东省济南市商河县研究方向海洋环境地质与工程地质联系电话13665325029E-mailxiangmeimeng教育背景2006.9-2009.7中国海洋大学海洋环境地质与工程地质方向博士2003.9-2006.7中国海洋大学环境岩土工程方向工学硕士1999.9-2003.7东华理工学院（原华东地质学院）水文学与水资源工程专业工学学士已发表文章1.荆秀艳,张卫民,邱木清,刘亚洁,孟祥梅,杨红斌.永平铜矿石微生物槽浸初步实验研究[J].华东地质学院学报,2003,26128-31.2.单红仙,孟祥梅,贾永刚,刘红军,许国辉,郑建国,王秀海.振动导致黄河口海床渗透性变化研究[J].岩土力学,2005,26增刊273-78.（EI收录）,自我介绍,3.常方强,贾永刚,孟祥梅,张衍涛,刘小丽,冯春健,何峰.埕岛海域波浪引起不同区域土体的液化程度[J].海洋地质与第四纪地质,2008,28237-43.4.孟祥梅,贾永刚,刘小丽.黄河三角洲埕岛海域分区与波致液化研究[J].工程地质学报,2008,增刊.5.戴茜,单红仙,孟祥梅,夏欣,崔文林,贾永刚.基于电导率测定海水悬沙含量试验研究[J].海洋学报,2008,3051-6.6.孟祥梅,贾永刚.生物扰动对黄河口沉积物渗透性影响试验研究[A].2008年全国博士生学术论坛（河口海岸科学）[C].上海华东师范大学,2008.7.孟祥梅,贾永刚,张建民.黄河口沉积物硬土层形成研究[A].2008年全国博士生学术论坛（地球科学与可持续发展）[C].南京南京大学,2008.主要参与课题1.国家自然科学基金项目黄河口水下斜坡硬壳形成与破坏No.40172088；2.国家自然科学基金项目生物活动导致黄河口沉积物固结非均匀化研究（No.40472137）；,自我介绍,3.胜利油田项目埕岛海管剩余寿命评价及海缆监测技术研究-海底管线安全防护对策研究；4.“863”国家高新技术项目风暴过程中沉积物再悬浮通量原位监测技术；5.青岛海湾大桥李村河互通立交地下管线探测；6.渤海近海趋势性水质调查2008年5月航次；7.国家自然科学基金项目黄河口沉积物固结后再悬浮及输运过程研究,谢谢,