[发明专利]一种海底不稳定性的评价方法

摘要

本发明涉及一种海底不稳定性的评价方法，先根据海底斜坡赋存的地质环境条件以及海底斜坡失稳的基本条件，遴选出影响海底斜坡稳定性的关键性地质因素；通过天然气水合物的分解模式及其分解效应，遴选出影响海底斜坡稳定性的关键性诱发因素，进而构建海底斜坡稳定性影响因子指标体系；然后通过海底斜坡稳定性影响因子指标体系的概化，构建海底斜坡地质力学模型；最后，基于摩尔—库伦破坏准则，提出评价海底斜坡稳定性的数学方法，即改进的有限元强度折减法，对天然气水合物分解诱发海底斜坡的稳定性以及海底斜坡失稳的演化过程进行分析，其原理科学，计算精度高，计算时间少，首次考虑天然气水合物分解引起海底斜坡失稳的诱发因素，结合地质力学模型和有限元数值分析方法，给出斜坡失稳的变形过程，具有重要的实际应用价值。

主权项

1.一种海底不稳定性的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：构建海底斜坡的地质力学模型，并将地质力学模型概化为数值计算模型；利用改进有限元强度折减法对所述数值计算模型进行海底斜坡稳定性数值模拟计算；所述海底斜坡是否稳定是利用有限元数值分析方法基于摩尔—库仑破坏准则计算安全系数来判断的，安全系数计算公式为：式中：c、分别是岩土体的内聚力和内摩擦角；τ和σ分别为剪切面上的有效法向应力与有效剪切应力；F_s'为斜坡安全系数；根据建立的海底斜坡地质力学模型，选取海底斜坡的一部分进行受力分析，由极限平衡理论可知：式中，σw为岩土体自重应力；σhp为海水作用在坡顶的静水压力；σp为海水作用在坡体内的孔隙水压力；σep为水合物分解产生的超孔隙压力；γs为沉积物层的容重；γw为水的容重；a为地震加速度；β为潜在滑移面的倾角；h1为海平面至斜坡头部的深度；h2为海平面至水合物带头部的深度；h3为海平面至斜坡尾部的深度；h4为海平面至水合物带尾部的深度。