岩土力学 ›› 2021, Vol. 42 ›› Issue (10): 2755-2762.doi: 10.16285/j.rsm.2020.1906

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

考虑能源土渗透性影响的水合物分解 超孔压特性研究

胡伟1，朱海涛1, 2，蒋明镜1, 2，李文昊1   

  1. 1. 天津大学 建筑工程学院，天津 300072；2. 天津大学 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津 300072
  • 收稿日期:2020-12-22 修回日期:2021-06-27 出版日期:2021-10-11 发布日期:2021-10-20
  • 通讯作者: 朱海涛，男，1979年生，博士，教授，博士生导师，主要从事结构随机振动和可靠度方面的研究。E-mail: htzhu@tju.edu.cn E-mail: David940817@tju.edu.cn
  • 作者简介:胡伟，男，1994年生，硕士，主要从事深海能源土和海底滑坡方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金（No. 51639008）

Characteristics of excess pore pressure of hydrate decomposition considering the effect of energy soil permeability

HU Wei1, ZHU Hai-tao1, 2, JIANG Ming-jing1, 2, LI Wen-hao1   

  1. 1. School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. Key Laboratory of Coast Civil Structure Safety of Ministry of Education, Tianjin University, Tianjin 300072, China
  • Received:2020-12-22 Revised:2021-06-27 Online:2021-10-11 Published:2021-10-20
  • Supported by:
    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51639008).

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237

摘要： 天然气水合物分解会产生超孔隙压力，导致深海能源土工程性质劣化，引发海底滑坡等地质灾害。考虑深海能源土渗透性的影响，建立修正的Grozic-Nixon超孔隙压力模型，以Storegga海底滑坡为研究案例与Grozic-Nixon模型和Xu-Leonid模型的研究结果进行对比分析。基于修正模型开展超孔隙压力时变规律研究和参数研究，揭示超孔隙压力的时变规律和不同参数对超孔隙压力的影响效应。结果表明：采用修正模型计算的超孔隙压力最大值相比于原模型减小约21.5%；超孔隙压力先累积后消散，累积速率逐渐减小，消散速率先增大后减小；水合物分解速率和深海能源土渗透率对超孔隙压力的影响最为显著，超孔隙压力最大值可相差6倍。

关键词: 深海能源土, 超孔隙压力, 渗透性, 时变规律, 参数分析

Abstract: The decomposition of natural gas hydrate generates excess pore pressure, which will lead to the deterioration of the engineering properties of deep-sea energy soil and cause geological disasters such as submarine landslides. Considering the effect of deep-sea energy soil permeability, a modified Grozic-Nixon excess pore pressure model is established. The Storegga submarine landslide, as the research case, is compared with the modified Grozic-Nixon model and Xu-Leonid model, and the research results are analyzed. Based on the modified model, further research is carried out to reveal the time-varying law of excess pore pressure and the effect of different parameters on the excess pore pressure. The results show that the maximum value of excess pore pressure calculated by the modified model reduces by about 21.5% compared with the original model. The excess pore pressure first accumulates and then dissipates, and the accumulation rate gradually decreases, while the dissipation rate first increases and then decreases. The effects of hydrate decomposition rate and deep-sea energy soil permeability on the excess pore pressure have the most significant correlation to excess pore pressure, and the maximum excess pore pressure at selected conditions can differ by 6 times at most.

Key words: deep-sea energy soil, excess pore pressure, permeability, time-varying law, parametric analysis

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