刘志钦 ，任宇鹏，许国辉 *

(1.自然资源部 第一海洋研究所,山东 青岛 266061；2.青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋地质过程与环境功能实验室,山东 青岛 266237；3.中国海洋大学 环境科学与工程学院,山东 青岛 266100)

海床波浪作用下液化的问题,自20世纪70年代开始被研究者所关注[1-7]。通过波浪水槽试验和离心机试验,发现了波浪导致底床液化的孔压发展过程、液化现象及液化发展过程[8-13]。通过开展现场孔压监测,证实了波浪作用导致海床液化的现象[14-18]。现场样品动力三轴测试和理论计算分析表明,台风诱发的砂质海床液化深度达6 m 多[19-20]。这些研究表明,在强烈的波浪作用下,砂质或者粉质土海床能够产生液化。在黄河三角洲海床的液化深度研究中,研究者发现在水深8 m 的粉质土底床液化深度为4 m[21]。也有研究者对粉土海床液化深度的计算,采用了与砂土相同的方法[22]。

在波浪水槽试验中,可观测液化土体的孔压变化,并描述其波动行为[10,22],也可分析波浪作用下粉质土底床液化后的形态特征[22-23]。含水量为30%～34%的黄河三角洲粉土渗透系数为1×10－6m/s量级,利用此粉土制备水槽试验的底床,在静置固结10 d后,床面整体下沉[24-25],说明静态下粉土排水固结不会产生局部的塌陷凹坑。水槽试验中底床土体在未液化的情况下,即使波浪作用时间较长(时间数据为210 min)床面上也没有塌陷凹坑的产生[25]。但是在土体液化后,发生了与上部水体相似的波动,底床面上出现了明显的塌陷凹坑[24-25]。水槽试验中底床出现的塌陷凹坑,是液化的沉积物发生波动压实,同时其中的孔隙水和黏土颗粒向水体中排出而形成[26]。……