波浪对黄河水下三角洲浅表沉积物非均匀改造过程监测与机制研究

摘要

黄河水下三角洲浅表沉积物的空间非均匀性导致了一些地质灾害的发生。为揭示非均匀化形成机制,在实验室模拟波浪对粉土体作用过程并实时监测土体强度、孔压和粒径组分变化。监测结果显示土性非均匀变化和强浪后期改造作用直接相关。强浪作用导致沉积物液化后,细粒物质向上迁移引起垂向非均匀变化的同时,一定深度位置还会出现强度和粒径非均匀体。在三角洲潮滩上原位模拟波浪循环荷载作用,利用电阻率测试等技术监测的土体状态变化特征进一步表明:除垂向迁移过程外,深部液化区细粒物质还会发生横向迁移;两个变化过程共同对浅表沉积物进行非均匀改造。波致超孔隙水压力急剧增大是造成物质迁移的主动力,波浪剪切作用造成的土颗粒横向位移对迁移起促进作用。研究还同时发现波浪作用过程中液化区下部始终有稳定层存在。