丁 智，郑海洋，冯丛烈，张 霄

(1.绍兴文理学院土木工程学院，浙江 绍兴 312000；2.浙大城市学院土木工程系，浙江 杭州 310015)

0 引言

含气土在世界范围内广泛分布，主要集中在五大洲滨海区域以及冲积平原地区[1](见图1)，滨海及冲积平原因其地理位置等原因常作为核心城市所在地。

图1 世界滨海海洋含气沉积物分布

近些年来，城市的扩张和蓝色经济空间的拓展为基础设施建设增添了巨大动力。由于人们对于含气土的工程力学性质认识不足，在进行地铁、电站、基坑、大型跨海桥梁、深水港码头建设的过程中，遭遇了一些工程事故。这些事故轻者导致建、构筑物丧失正常使用功能，重者造成巨大经济损失和人员伤亡，例如：美国墨西哥湾“深水地平线”钻井平台发生爆炸事故[2]；安徽沿江水利设施因含气土导致地基发生不均匀沉降，造成设施开裂无法使用[3];杭州湾大桥在建设过程中遭遇了气体喷发致使勘测作业受阻[4]；杭州地铁1号线建设前期勘查钻探过程中出现多个探孔喷气、喷水和喷砂现象，喷出的气体易燃烧且可见明火，喷发后地面出现塌陷[5]。

在含气土中进行盾构施工存在“气矛效应”、“气盾效应”和“扰动活化效应”，这不仅使盾构注浆和防水效果变差，而且有可能会导致地下结构失效[6]，气体进入管片环缝中导致管片产生附加纵向变形和地层不均匀沉降。天然气水合物分解会使含气土固结性变差，在波浪荷载和工程作业扰动下海洋含气土容易引起海岸滑坡、土体液化、管线上浮等灾害事故[7-8]。……