孔凡玲，王 滢，张 粮，高 盟，吴 迪

（1.山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室，山东 青岛 266590；2.山东科技大学 土木工程与建筑学院，山东 青岛 266590；3.苏州科技大学 土木工程学院，江苏 苏州 215129）

中国是世界上最大的能源生产国和消费国之一，拥有丰富的化石能源。然而，中国的人均能源拥有量较低，且能源安全供给及环境污染问题日趋严峻，急需开发环境友好的新型能源产品［1］。天然气水合物作为一种新型清洁能源，具有分布广、埋藏深、无污染、能量密度高等特点，其开发前景极为广阔［2-5］。然而，深海能源土（含天然气水合物的海底沉积物）开采所带来的生态环境问题是当前各国亟需解决的难题。因此，研究深海能源土含气储层的力学特性关系到深海能源的安全开采，对新型能源的发展具有十分重要的理论和指导意义。

当前对深海能源土的研究主要是固相稳定状态下的静力反应特性研究，如Waite等［6］通过实验室合成多晶甲烷水合物进行单轴压缩试验，推导出了水合物的基本力学参数。Winters 等［7-8］通过试验对比密歇根三角洲现场样品与人工合成的渥太华沙水合物试样的强度，证明了水合物的存在对沉积物抵抗变形的能力起积极作用，并在此基础上制备不同粒度的天然气水合物沉积物样品，对比发现，粒度较大的沉积物样品在剪切过程中孔隙水压力的变化规律同粒度较小的相反。张旭辉等［9-11］基于自主研发的深海能源土沉积物合成及剪切一体装置，以粉砂为介质，分别对冰粉、四氢呋喃（THF）、CO2及甲烷4种水合物进行了三轴试验研究，研究发现水合物沉积物均以塑性破坏为失稳形式，且沉积物稳定性受围压及水合物类型的影响显著。……