深水沉积研究综述及未来方向

深水沉积自上世纪50年代开始为人们所关注。深水沉积理论在争论中发展,并取得了一定的成就。由于对深水沉积研究相对较少,因此对深水沉积作用认识十分有限。回顾深水沉积的研究历程、概览其研究现状,对于总结存在问题、展望发展方向具有深远的意义。通过大量调研国内外深水沉积研究实例,概述了它们的研究进展,详细阐述了基于浊流沉积理论而建立的海底扇模式,等深流沉积的垂向层序,内潮汐沉积的特征及形成机理。同时,文中指出当前深水沉积研究存在的若干问题:深水重力流沉积研究尚存在诸多争论,深水牵引流沉积的识别仍存在困难。深水沉积物成因复杂,未来的深水沉积研究应注重多学科交叉发展,建立深水牵引流和深水重力流两种搬运机制共同作用的深水沉积模式,提高深水沉积物的可预测性,进而指导深水油气勘探。     

虎跳门特大桥深水大孔径钻孔桩施工工艺

以虎跳门特大桥33号墩深水大孔径钻孔桩施工为例,从栈桥平台搭设、钻机选择、钻进参数选择、护筒制作及插打、KTY3000钻机钻进、钢筋笼制作与下放以及水下混凝土灌注等方面详细介绍了深水、大孔径钻孔桩施工工艺.     

南海珠江21Ma深水扇特征及控制因素

通过对珠江口盆地白云凹陷三维地震资料解释、钻井、测井及岩心资料的观察和描述,对21 Ma发育的深水扇特征、沉积模式及控制因素进行研究。结果表明:岩心上发育正递变层理、鲍马序列和滑塌变形等多种典型重力流构造,指示了沉积物为半深海环境下的重力流沉积;地震资料上可识别出水道、水道堤岸复合体、朵体等典型深水扇构型;21 Ma深水扇沉积模式为陆架边缘三角洲-峡谷-深水扇的沉积模式,是在珠江口盆地的构造格局、相对海平面变化、坡折带演化、断裂系统的形成及古珠江三角洲的物源供给能力等多种因素的控制和有效配置下形成的。     

深水桥梁群桩桁架组合基础抗震性能分析

首先研究了水下双桩系统按照同向、反向振型振动时的频率及动水压力变化规律,通过分析发现,水下相邻桩反向振动振型会增强作用于桩身的动水效应。据此提出群桩—桁架组合基础设计方案,通过桩间桁架,限制群桩间反向振动,提高基础刚度。以四桩群桩基础模型为试验对象,进行了普通群桩基础和3种组合基础方案在不同水深条件下的水池模态试验,研究了群桩—桁架组合基础的动力性能。然后,通过对四跨连续梁桥进行地震反应谱分析,全面评估了该新型基础的抗震性能。研究表明,经过合理设计的群桩—桁架组合基础可以改善并优化深水桥梁的地震响应。     

红河深水扇沉积物重力流特征

依据地震、岩心和测井资料,通过唯一钻遇红河深水扇的YC35井的岩心观察与描述,对红河深水扇沉积物重力流沉积特征进行研究,并与典型的沉积模式相比较,确定红河深水扇的沉积物重力流类型。结果表明:YC35井岩心沉积物为半深海环境下的重力流沉积;红河深水扇发育多种沉积物重力流类型,包括碎屑流、颗粒流、液化流以及浊流等,它们在纵向上相互叠置;红河深水扇属于富砂型深水扇,储层发育,这为红河深水扇的油气勘探奠定了物质基础。     

Carbonate dissolution and deep-water paleoceanography of the South China Sea since the Middle Pleistocene

Based on the data of oxygen isotope, micropaleontology and paleomagnetism, we set up the detailed chronology of Core 17957-2 from the southern South China Sea and discuss the change of carbonate dissolution over the last 800 ka. Down-core variation of carbonate content records the “Pacific-type” cycle of higher glacial values and lower interglacial values, though the core lies above the modern lysocline. Carbonate dissolution indices indicate that several severe dissolution of CaCO₃happened during the transition from interglacial to glacial stages. Spectral analyses of these indices show that the carbonate dissolution periodicities are mainly made up of 500 ka and 100 ka. Compared with the cycles of carbonate dissolution of the Indian Ocean, the long-term (500-ka) periodicity reflects the characteristic of the deep-water circulation of the oceans.     

莱州湾凹陷沙三段低位域湖底扇沉积特征及水道构型

莱州湾凹陷沙三段低位域发育断裂斜坡背景下的湖底扇,具有明显地震反射外形,但湖底扇内部结构杂乱,砂体垂向叠置关系及平面富集位置在勘探及早期评价阶段难以预测,基于钻井、测井、分析化验及三维地震资料,依据湖底扇重力流水道流变学性质及流体浓度分类的原则,将湖底扇水道砂体成因搬运机制分为滑动、滑塌、碎屑流、浊流,其中碎屑流分为泥质碎屑流和砂质碎屑流,结合不同成因搬运机制的水道砂体地震反射特征,在湖底扇不同相带识别刻画5种沉积结构单元,分别是叠覆型水道、复合型水道、水道侧翼、单一型水道及水道间,并通过模型正演验证不同单元分类可靠性及富砂差异。结果表明,内扇叠覆型水道发育多期滑动-滑塌沉积,储层总体厚度大,中扇低部位复合型水道发育砂质碎屑流储层物性好,二者均为油气勘探实施钻探的有利部位,外扇储层发育程度较低。来自肯东凸起物源的高建设性辫状河三角洲为湖底扇提供大量砂质基础,坡折带与古地貌共同控制湖底扇沉积搬运机制和水道走向及水道类型。     

深水桥梁动水效应规范算法的近断层地震动检验

以典型深水桥梁的等效单墩模型为对象,以代表性近断层地震动为输入,采用考虑桥墩水体动力相互作用的流固耦合全数值计算方法,检验了我国、日本以及欧洲相关规范动水效应计算方法的准确性.结果表明:水环境的存在会导致结构自振周期的延长,各规范方法的误差率随水深增加而变大,欧洲规范偏大,日本规范偏小,我国铁路规范最接近流固耦合法计算值.在分布动水压力方面,我国铁路规范存在一定偏差,日本规范明显偏大,在墩底处约为流固耦合法计算值的5倍.在总动水压力方面,日本规范偏于保守,不同水深下的误差率在90％～153％;我国公路细则误差率在-50％～-61％;我国铁路规范最接近流固耦合法计算值,其误差率在-46％～30％.在总动水压力的作用位置方面,我国公路细则较为合理,而我国铁路规范给出的作用位置偏高,日本规范则偏低.在动水压力下的结构地震响应方面,欧洲规范计算结果偏大,日本规范结果偏小,我国铁路规范结果吻合度最高.总体来看,我国铁路规范精度较高,但在分布动水压力及总动水压力的计算上还存在改进空间.     

琼东南盆地深水区宝岛凹陷3D输导体系评价

为查明宝岛凹陷优势运移通道和运移方向,以钻井和地震资料为基础,采用地震解释、古构造恢复、油气运聚模拟、3D地质建模等技术手段,在宝岛凹陷识别出了4级4组断裂、4套骨架砂体和4条主构造脊,建立了宝岛凹陷烃源岩-输导体系-储层-圈闭空间格架,划分了T型、阶梯型、受限网毯型3种输导体系,南部断阶带和东北断阶带为阶梯型输导体系,松南低凸起和北部斜坡带为受限网毯型输导体系。运移模拟表明南部断阶带、东北断阶带、松南低凸起前排构造带都是优势的运移方向,垂向+侧向运移为主。区带优选表明南部断阶带为最有利区带,具有"近源、断-砂-脊阶梯型输导、海底扇和扇三角洲储集、断块岩性圈闭"配置特征。     

基于多因素混合模型的运营期群桩轴力预测

结合桥梁深水群桩基础在运营期间的受力特征,研究了深水群桩基础基桩轴力混合模型的一般原理.提出了基于多种环境因素影响下群桩基础监测数据的运营期混合模型,利用有限元模拟与PSO-SVM统计方法在苏通大桥群桩基础中实现了混合模型的构建.为了方便比较,建立了径向基函数(RBF)人工神经网络模型,对比了混合模型与RBF模型的预测结果.研究表明,混合模型预测精度较高,在受力情况不同的3根基桩上都有较为稳健的预测能力,具有较强的泛化能力,混合模型可适用于深水群桩基础运营期轴力的预测.