一个深海能源土的温度-水压-力学二维微观胶结模型

摘要：

天然气水合物以胶结形式赋存时，对深海能源土的强度和变形特性影响显著，且其影响程度与所处温度、水压与力学环境密切相关。旨在建立可考虑温（温度）-压（水压）-力（力-位移与胶结破坏准则）耦合影响的深海能源土微观胶结模型。首先，依据能源土中水合物胶结可发生于两种接触形式（直接接触与有间距）的土颗粒间，提出适用于两种胶结模式的力-位移准则和胶结破坏准则。其次，提出温压距离参数L（表示在无量纲化处理后的温度-水压坐标平面，土体所处温度与水压点到水合物相平衡线的最小距离），并依据文献资料分析，建立水合物胶结强度、刚度与参数 L 间的关系。最后，建立由水合物饱和度确定的粒间水合物胶结尺寸计算方法，并据此进一步建立了胶结强度与刚度同水合物饱和度间的关系。该模型可以方便地植入离散元程序，从而用于深海能源土的宏微观力学分析。

关键词：深海能源土、水合物、温压环境、胶结模型

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家杰出青年基金项目51025932；教育部博士点基金项目20100072110048；国家自然科学重点基金项目51239010

在线出版日期：2014-08-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1377-1386