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含水合物沉积物的强度与电阻率关系初探

马江敏 马慧龙 颜荣涛 温日强 黄丽霖

马江敏, 马慧龙, 颜荣涛, 温日强, 黄丽霖. 含水合物沉积物的强度与电阻率关系初探[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250553
引用本文: 马江敏, 马慧龙, 颜荣涛, 温日强, 黄丽霖. 含水合物沉积物的强度与电阻率关系初探[J]. 地质科技通报. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250553
Preliminary Study on the Relationship of Strength and Electrical Resistivity for Hydrate-Bearing Sediments[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250553
Citation: Preliminary Study on the Relationship of Strength and Electrical Resistivity for Hydrate-Bearing Sediments[J]. Bulletin of Geological Science and Technology. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250553

含水合物沉积物的强度与电阻率关系初探

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.tb20250553
基金项目: 国家级-多过程耦合作用下含天然气水合物土的强度劣化机理(No.11962004)

Preliminary Study on the Relationship of Strength and Electrical Resistivity for Hydrate-Bearing Sediments

  • 摘要: 【目的】我国南海赋存有大量的甲烷水合物,水合物的开采可能诱发海底滑坡等地质灾害,为了安全有效地开采这种新型能源,必须全面了解含水合物沉积物的力学特性。【方法】电阻率法作为一种有效的岩土工程测试分析方法,在研究非饱和土、膨胀土、冻土等岩土材料中发挥着不可代替的作用。基于中国南海神狐海域甲烷水合物赋存区的沉积物颗粒级配,人工配制了试验土体,并在适当温度下制备了含四氢呋喃水合物沉积物试样。同步进行单轴压缩试验和电阻率测试,获得了含水合物沉积物试样的应力-应变-电阻率的全过程关系。【结果】试验结果表明:(1)含水合物沉积物的单轴压缩强度和刚度随水合物饱和度的增大而增加,且其峰值强度对应的峰值应变随着水合物饱和度增大而增大;(2)含水合物沉积物的应力-应变-电阻率曲线主要经历三个阶段:弹性阶段(电阻率降低);塑性阶段(电阻率缓慢增加);软化阶段(电阻率急剧增加);三阶段中试样内部结构、应力应变规律、电阻率具有密切关联性;(3)含水合物沉积物的初始电阻率与水合物饱和度、强度和刚度具有很好的相关性;初始电阻率与水合物饱和度呈现较好的指数增加关系,弹性模量随着初始电阻率的对数呈线性增加关系,而单轴抗压强度随着初始电阻率呈线性增长关系。【结论】这一研究为利用电阻率估算含水合物沉积物的强度和刚度提供了新途径。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2025-12-19
  • 网络出版日期:  2026-05-27

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     《地质科技通报》编辑部