海床含气砂质沉积物的声响应特性实验研究.pdf

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1、分类号．２３；Ｐ７３３单位代码；１０３６１安获化王乂ｆ．―‘？ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ？一＾拱：；＾接齡非ｌ〇ｌ＊１１Ｊ藥＊＊—＊——一’．ｆ，．古．打—论文题目；海床含气砂质沉积物的声响应特性实验研究储姓名：程朋专业名称；±木工程导师姓名：王勇副研究员完成时间；２０１７年６月６日中图分类号：Ｐ７３３．２３论文编号：学科分类号：１７０．２０３５密级；公开安徽理工大学硕壬学位论文海床含气砂质沉积物的

2、声响应特性实验研究作者巧名：程朋专业名称：王太工程研巧方向：岩±工程导师巧名：王勇副研究员导师单位：安徽理工大学中国科举院武汉岩王力学研巧所答辩委员会主席：陈云生论文答辩日巧：２０１７年６月４日安巧理工大学研巧生院２０１７年６月４日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌＳｔｕｄｙｏｎＡｃｏｕｓｔｉｃＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＳｅａｂｅｄＧａｓＣｈａｒｅｄＳａｎｄＳｅｄｉｍｅｎｔｓｇＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＰｅｎｇ

3、ｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ａ／Ｐｒｏｆ．ＷａｎＹｏｎｇｇＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎａｎｄＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｇｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．１６８ＴａｉｆｅｎＲｏａｄＨｕａｉｎａｎ２３２００１Ｐ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ，，，，ｇ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作及取得的巧究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方Ｗ外，论文中不包含其他人邑经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学

4、或其他教育化物的举化或证书而俺用社的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：难朋日期；迎年月１日学位论文版权使用授权书本学位论方作者完全了經安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定：研，巧究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽埋工大学。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和滋盘，允许论文被查闽和借闽。本人授权安徽理工大学可１＾将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｌ乂采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密

5、的学位论文在解密后适用本授权书）＞＂／（＾学位论文作者签名；：签字日期；年月ｆｅ＾飾／＆＞＜导师签名；签字日期：年＾月日巧７摘要摘要一浅层气是海洋环境中重要的工程地质灾害之，在我国的黄潮海、东海和南一海片区均有定程度的分布，尤｜＾东海近海片区分布最为典型。随着我国海洋经济开发Ｗ及对能源需求的持续增长一些工程建设将不可避免会在潜存浅层气的，海域范围內展开一。深入研究海床含气沉积物的声学响应特性，进步完善海洋含气沉积物的探测技术和识别理论，对于海洋环境下相关基础设施建设、能源和资Ｊ源开采ｌ＾ｌ及防灾减灾工程具有重要的

6、意义。声学探测是海底沉积物无损探测的主要手段。本文Ｗ我国东海杭州湾海床含气砂质沉积物为研究对象，开展ＣＴ扫描实验，获取气泡尺寸分布，依据气泡共振规律－，选取适宜的激振频率，开展声学响应特性实验研充，并与ＡｎｄｅｒｓｏｎＨａｍｐｔｏｎ模型对比，提出改进的声速模型。主要研巧内容如下：一第ＤＳ应力路径Ｈ轴－，改造完善实验设备，基于Ｇ仪，增加弯曲伸展元测试系统、带有高精度低量程差压传感器的双压力室系统，并配合自主研制高压溶气饱和仪，成功实现了含气砂质沉积物的试样制备和声学实验测试。第二，为了解含气砂质沉积物中气泡的赋存状态与尺寸分布规律，自行

7、设计－３－ｍ－加工了可用于含气砂ＣＴ扫描的装置，利用２２５ｋＶＤｉｃｒｏＣＴ进行扫描，借助ＶＧＳｔｕｄｉｏＭＡＸ软件处理扫描图像，获得了含气砂质沉积物中的气泡赋存形态和Ｌｏ－ｔｉ尺寸大小分布；利用ｇｌｏｇｉｓｃ概率密度描述气泡尺寸分布规律，同时根据Ｌｏ－ｇｌｏｇｉｓｔｉｃ概率密度函数中参数属性，预测了含气砂质沉积物中孔隙率和含气量变化时，气泡尺寸分布规律。第Ｈ，基于气泡尺寸分布规律，得到气泡共振频率的范围，研巧低于气泡共振频率下，含气砂质沉积物的声学响应，并结合室内Ｈ轴砂样尺寸大小，确定室内声学测试激振频率范围，；选取适宜的激振