粉质土中桶基负压沉贯过程及其土塞的试验研究

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1、中国海洋大学硕士学位论文粉质土中桶基负压沉贯过程及其土塞的试验研究姓名：齐剑峰申请学位级别：硕士专业：海洋地质指导教师：冯秀丽;杨少丽2003.6.4粉质土中桶基负压沉贯过程及其土塞的试验研究摘要本文是国家自然科学基金项目“海上平台桶形基础及其作用下的粉质土海床失稳机制的研究”的前期研究内容，主要通过模型试验对负压沉贯过程的渗流梯度及其桶内粉质土的失稳机制进行研究，并探讨和分析了不同比尺的桶基的沉贯效应。主要研究内容与成果有：根据模型实验结果对不同比尺的桶基的沉贯行为进行了研究，并初步分析了沉贯行为产生的原因。通过对土单元体的力学分析，提出渗流出口的临界渗流梯度的

2、计算方法，根据桶基端部处是否出现最大渗流梯度，对负压沉贯过程中渗流梯度的分布形式进行了划分。桶基端部土体的破坏形式是高渗流梯度下的剪切破坏，并通过计算得出沉贯阻力主要是桶基端部阻力，模型实验中桶基侧壁摩擦力可以忽略，壁厚大的桶基，所削减的端部阻力也大。通过多种试验对土塞形成的原因进行了分析，提出土塞产生的流变原因，该流变的一个显著特点是作为塑性变形区整块土体受负压作用，而塑性变形区内部土体受向上的渗流作用，这两种作用都是土塞形成和发展的积极因素。通过对实验数据的整理、分析，提出了土塞大小的计算方法，建立了土塞大小的统计模型：H=Po+P，√s+善，并指出了模型参数

3、P。和P．的实际意义；通过大量的实验数据验证，该模型是可靠的。关键词：粉质土：桶形基础；负压沉贯；渗流梯度；沉贯行为；土塞．ExperimentalStudyonBucketFoundationandPluginSiltySandduringPenetrationbySuctionAbstractThethesisistheinitialresearchcontentoftheproject‘‘BucketFoundationandUnstabilityMechanismResearchInfluencedbyBucketfoundationonSiltySand

4、Seabed”，whichissupportedbythenationalnaturalsciencefund．Itmainlycarryabouttheresearchofseepagegradientintheprocessofsuctionpenetrationandunstabilitymechanismofsiltysandinthebucketfoundation，anditalsodiscussandanalyzethepenetrationeffectofbucketfoundationofthedifferentratiosize．Thepene

5、trationeffectofthedifferentratiosizeintheprocessofpenetrationisstudiedandanalyzedaccordingtotheresultofexperiment．Thecalculatingmethodofcriticalseepagegradientisbroughtforwardthroughthemechanicsanalysisofthesoilunit．Seepagegradientisdividedintothreedifferentdistributingstyle，throughth

6、eanalysisofdatafromsensors，onthebasisofthepositionoftheendofbucketfoundationandthemaximumseepagegradient．Theconclusionsaredrawnthatthesoilbody’sfailurestyleattheendofbucketfoundationisshearfailureunderconditionofthehighseepagegradient；Penetrationresistanceismainlytheresistanceoftheend

7、ofbucketfoundation，becausefrictioncanbeomitaccordingtOcalculation．thebucketfoundationofthethickerwallreducesmoreresistanceinthesoilbody．Thefivereasonoftheformationanddevelopmentoftheplugisconsidered，andtherheologyofsoilbodyintheplasticdeformationareaisespeciallypointedout；Thestatistic

8、model