波浪荷载下海底粉质土力学特性的试验研究及应用

海床地基的稳定对海底管线、海洋平台等各种海洋工程设施至关重要。合理的稳定性评估方法必须建立在海洋土在波浪荷载作用下的力学特性基础上。本项目利用压电陶瓷弯曲元控制试样的动剪模量，制备能反映海洋粉质土原位性质的重塑样；同时在压缩-扭转双向动剪仪上实现波浪荷载引起的土单元体主应力轴旋转，对海洋粉质土的原位性质和实际受力状态进行模拟，研究主应力轴旋转对土样的变形和强度的影响，了解土中孔隙水压力在波浪荷载下的发展规律，建立海洋粉质土的本构模型，分析波浪荷载作用下海底粉质土的液化机理，以及波浪液化与地震液化的区别。本项目结合春晓气田海底管路工程，进行水下管线模型试验，探讨波浪参数和海床条件对海底管路地基稳定性的影响。通过三维有限元进行数值分析，建立海底管路地基稳定和液化的评价和分析方法，指导海底管路铺设和设计，研究成果将有重要的理论和工程实用价值。