波浪作用下软黏土海床动力响应离心模型试验

吴雷晔，万佳怡，孔德琼，朱斌，陈仁朋，陈云敏

(1.浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室，浙江杭州，310058；2.浙江大学岩土工程研究所，浙江杭州，310058；3.浙江大学超重力研究中心，浙江杭州，310058)

波浪是海洋中常见的物理现象，也是海工结构物设计中需考虑的重要因素之一。在水深较浅的近海区域，波浪除直接作用于海工结构物外，其在海床表面形成的循环波压力会导致海床内部超静孔隙水压力上升和有效应力降低，进而影响海床周围海工结构物如单桩、管道等的承载力及稳定性。

目前，对于波浪作用下海床动力响应的研究主要集中于无黏性土。在理论方面，早期主要基于Biot 固结理论和多孔弹性模型对海床内部土体在波浪作用下的瞬时响应进行研究[1−3]。而对于波浪作用下海床内部的超静孔隙水压力累积，通常采用2种方法进行评估：一是在控制方程中引入反映超静孔隙水压力增长的源项[4−5]；二是基于弹塑性土体本构模型，计算相应的土体塑性变形及孔压累积[6−7]。在试验方面，常重力下的水槽造波试验是常用的手段，例如PAN 等[8−9]利用造波水槽研究了粉质、砂质海床在波浪作用下的响应及其对海底管道的影响；SASSA 等[10]采用搭载于土工离心机的摇板式造波实验装置对松散砂质海床在波浪作用下的液化和重固结现象进行了离心模型试验研究，为涉及波浪荷载的土工物理模拟试验提供了新思路。

相较于无黏性土，人们对波浪作用下软黏土海床动力响应的研究较少。……