不同细颗粒含量甲烷水合物沉积物三轴剪切试验研究

摘要：

海域试开采区域含水合物沉积物的粒度分析结果表明水合物沉积物骨架由粗、细颗粒混合构成,通过开展多组低温、高压三轴排水剪切试验研究细颗粒含量和密度对含甲烷水合物沉积物和无水合物沉积物的强度和变形特性的影响.试验结果表明,含水合物沉积物抗剪强度及剪胀性都随细粒含量提高而显著增强.这是由于细颗粒含量增加改变了颗粒间水合物的样貌和分布特征,形成了由水合物包裹着粗颗粒-细颗粒的团簇状集合体.然而,细颗粒含量对无水合物沉积物的强度和变形特性的影响却表现出相反趋势.另外,含水合物沉积物的剪胀关系可以使用修正剑桥模型中的剪胀关系式进行描述.结果表明,剪胀关系的拟合曲线依赖于水合物饱和度的大小.通过对比研究发现,天然水合物和实验室合成水合物试样在较高饱和度时的峰值摩擦角大小及其伴随水合物饱和度的增长趋势存在差异,这种差异主要来源于水合物在沉积物骨架颗粒孔隙中不同的赋存模式及分布特征.

关键词：细颗粒、含水合物沉积物、剪胀关系、水合物样貌、摩擦角

所属期刊栏目：43

分类号：TU411(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家重点研发计划项目;中国工程院咨询研究项目;国家自然科学基金项目;日本学术振兴会外国人特别研究员基金项目;广州市科技计划项目

在线出版日期：2021-01-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：156-164