刘剑涛,师玉敏,王俊勤,朱友生,李畅飞,漆文刚,高福平.南海北部深水区表层沉积物工程性质的统计特征分析[J].海洋工程,2021,39(6):90~98,151
南海北部深水区表层沉积物工程性质的统计特征分析
Statistical characteristics analyses on engineering properties of surface sediments in the deep-water of northern South China Sea
投稿时间:2020-10-24  
DOI:10.16483/j.issn.1005-9865.2021.06.010
中文关键词:  深海沉积物|南海北部|微观结构|物理力学特性|统计特征
英文关键词:deep-sea sediments|northern South China Sea|microstructure|physical and mechanical properties|statistical characteristics
基金项目:国家杰出青年科学基金项目(11825205);中国科学院战略性先导科技专项(B类)(XDB22030000)
作者单位E-mail
刘剑涛 中海油田服务股份有限公司物探事业部, 天津 300459  
师玉敏 中国科学院力学研究所 流固耦合系统力学重点实验室, 北京 100190
中国科学院大学 工程科学学院, 北京 100049 
 
王俊勤 中海油研究总院有限责任公司, 北京 100028  
朱友生 中海油田服务股份有限公司物探事业部, 天津 300459  
李畅飞 中国科学院力学研究所 流固耦合系统力学重点实验室, 北京 100190
中国科学院大学 工程科学学院, 北京 100049 
 
漆文刚 中国科学院力学研究所 流固耦合系统力学重点实验室, 北京 100190
中国科学院大学 工程科学学院, 北京 100049 
 
高福平 中国科学院力学研究所 流固耦合系统力学重点实验室, 北京 100190
中国科学院大学 工程科学学院, 北京 100049 
fpgao@imech.ac.cn 
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中文摘要:
      针对从中国南海北部海域某深水区采集的表层沉积物柱状样,进行了沉积物微观结构的扫描电镜测试、矿物成分的X射线衍射试验以及物理和力学性质的统计学分析。结果表明,该深水区海底表层沉积物通常为有机质软黏土,具有高含水率、低密度、高孔隙比、高液限、高可塑性、低强度等典型特征。统计分析和假设检验表明,沉积物的物理和力学指标均呈现变异性,且后者普遍高于前者。相对密度、含水率、液塑限和塑性指数服从正态分布;容重、碳酸盐含量、不排水抗剪强度、灵敏度接近假设检验结果,近似服从正态分布。研究结果可为深水海底工程结构设计的海床土性参数取值提供参考。
英文摘要:
      The microstructure and mineral composition of the samples of surface sediments from a deep-water field in the northern South China Sea are investigated via SEM and XRD; meanwhile, statistical analyses are performed on the physical and mechanical properties of the sediments. It is found that the surface sediments are generally soft organic clay, characterized by high water content, low density, high void ratio, high liquid limit, high plasticity, low strength, etc. Moreover, the properties of such deep-sea sediments exhibit an inherent variability. Statistical analyses and hypothesis testing indicate that the variability of mechanical properties is usually more pronounced than that of physical properties. The specific gravity, natural water content, plastic and liquid limit, and plasticity index basically obey normal distributions, while the unit weight, carbonate content, undrained shear strength and sensitivity match well with hypothesis testing results, approximately following normal distributions. The present results on the statistical features of deep-sea sediments may provide a reference for geotechnical design of subsea structures in deep waters.
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