第七章海洋工程地质环境及地质灾害myysjh

1、第七章 海洋灾害地质海洋地质学概论2010年9月7日23时，东营胜利油田作业3号平台发生倾斜。 2011年3月11日日本地震引发海啸思考题 1、请简要说明3种海洋灾害地质成因及危害。 2、介绍海洋灾害地质探测技术第七章 海洋灾害地质 1、海洋灾害地质特点 2、海洋灾害地质类型 3、海洋工程地质调查 4、防灾减灾 1、海洋灾害地质特点 G.B.Carpent(1980)G.B.Carpent(1980)将将对各种海洋对各种海洋工程具有直接危害或潜在性危害的，或工程具有直接危害或潜在性危害的，或者能够产生障碍的各种地质因素（包括者能够产生障碍的各种地质因素（包括地貌因素）地貌因素）统称统称海洋灾害

2、地质海洋灾害地质。 研究对象：研究对象：地质类致灾因子（包括可能导致灾地质类致灾因子（包括可能导致灾害的地质体和地质现象）害的地质体和地质现象） 研究内容：研究内容：灾害地质的发生、发展和致灾机制及灾害地质的发生、发展和致灾机制及其时空分布规律其时空分布规律 2、海洋灾害地质类型 能对海洋工程产生直接危害或者对海洋工程的能对海洋工程产生直接危害或者对海洋工程的施工有一定影响的灾害地质因素有很多，目前世界施工有一定影响的灾害地质因素有很多，目前世界上发现的有上发现的有2020余种，其危害性最大的及最常见的有余种，其危害性最大的及最常见的有活动断层、浅层高压气、海底滑坡活动断层、浅层高压气、海底滑

3、坡等等 2、海洋灾害地质类型活动性断层形成原因：由于地壳活动和沉积作用引起地层的错动.标志层 2、海洋灾害地质类型活动性断层形成原因：由于地壳活动和沉积作用引起地层的错动. 类型：根据断层距海底的深度不同，将断层分为海底、浅层（距海底30m以内）、中层（距海底30100m）以及深层（埋藏深度大于100m ）四种类型。 危险性分析：断层引起的地面错动及其伴生的地面变形，往往会损害跨断层修建或建于附近的建筑物，同时断层还会导致海底产生过大的差异沉降，对海洋工程危害巨大。 2、海洋灾害地质类型浅层气成因：浅层气以浅层气以生物成因气（沼气）为主生物成因气（沼气）为主，产出，产出方式主要有层间气和沉积物

4、中气，也有深部气经方式主要有层间气和沉积物中气，也有深部气经断层、裂隙、不整合面等通道运移至浅层。断层、裂隙、不整合面等通道运移至浅层。危险性分析：沉积层土质的力学性质，使其强度沉积层土质的力学性质，使其强度降低，结构变松，破坏了土质原始稳定性，减小降低，结构变松，破坏了土质原始稳定性，减小了基底支撑力。在外载荷重下，含气沉积物会发了基底支撑力。在外载荷重下，含气沉积物会发生蠕变，可能导致下陷，侧向或旋转滑动，最终生蠕变，可能导致下陷，侧向或旋转滑动，最终失去平衡，发生倾斜倒塌。失去平衡，发生倾斜倒塌。 黄河水下三角洲斜坡前缘的浅层气和气成台阶黄河水下三角洲斜坡前缘的浅层气和气成台阶 2、海洋

5、灾害地质类型海底滑坡 指海底斜坡上的松软沉积物在重力作用下沿软弱结构面发生滑动的现象。 国际上常把海底滑坡、滑塌和沉积物流动作为一个不稳定因素系统进行研究，其共同特征是在一定的外界应力触发下能够产生大块的地层滑动或大量的沉积物群体运动，造成海洋平台的滑移、倒塌，海底管道、电缆、光缆的折断等毁灭性灾难。 2、海洋灾害地质类型海底滑坡 指海底斜坡上的松软沉积物在重力作用下沿软弱结构面发生滑动的现象。 不稳定滑动不稳定滑动堆积堆积体体黄河三角洲海底不稳定堆积体剖面图黄河三角洲海底不稳定堆积体剖面图海底滑坡除直接危害钻井平台、海底光缆、港口、码头等设施外，海底滑坡除直接危害钻井平台、海底光缆、港口、码

6、头等设施外，大型海底滑坡可引起巨浪甚至海啸，造成严重的破坏损失。大型海底滑坡可引起巨浪甚至海啸，造成严重的破坏损失。 2、海洋灾害地质类型海底滑坡 广西大化县红水河岸双狮山绝壁上，发现多处广西大化县红水河岸双狮山绝壁上，发现多处2亿年前特大型海底滑坡体亿年前特大型海底滑坡体 2、海洋灾害地质类型埋藏古河道 成因：大规模海侵，海面抬升，河道渐渐地被海水所淹没，并且被埋藏在不同深度的海相沉积物层下，成为晚更新世的埋藏古河道。 黄河黄河 2、海洋灾害地质类型埋藏古河道 成因：大规模海侵，海面抬升，河道渐渐地被海水所淹没，并且被埋藏在不同深度的海相沉积物层下，成为晚更新世的埋藏古河道。危险性分析：基底

7、不稳定；极易引起滑坡；固结压实效应差，在上覆重荷压力下，随着作用期的延长，会产生不均匀沉降 2、海洋灾害地质类型海啸 由由海底地震、海底滑坡、海底火山海底地震、海底滑坡、海底火山等造成的海等造成的海面恶浪的现象。面恶浪的现象。 2、海洋灾害地质类型海啸 由由海底地震、海底滑坡、海底火山海底地震、海底滑坡、海底火山等造成的海等造成的海面恶浪的现象。面恶浪的现象。深海：波长较长深海：波长较长( 200 km)( 200 km) ，波速较快，波速较快(800 (800 m/hm/h) ) ； 近岸：波长变短近岸：波长变短 (20 km) (20 km)，波速变慢，波速变慢(80 km/h)(80 k

8、m/h)，但波高变大。，但波高变大。 2、海洋灾害地质类型海啸 2004年12月26日，印尼海啸导致229,000人死亡 2、海洋灾害地质类型海岸侵蚀 2、海洋灾害地质类型海岸侵蚀 2、海洋灾害地质类型海岸侵蚀中国接近中国接近75% 75% 的砂质海岸在遭受侵蚀的砂质海岸在遭受侵蚀. . 2、海洋灾害地质类型海岸侵蚀 2、海洋灾害地质类型海底活动沙波或沙丘 成因：海浪作用下海底沙堆积而成的丘状堆积体。危险性分析：不活动的海底沙丘只是由于地形起伏不平给海底管线铺设造成障碍；沙波的运移变化会造成海底的掏蚀或堆积，底砂的掏蚀会使海底管线失去支撑而断裂，影响浅基建筑物基础的稳定性，底沙的堆积会掩埋海底

9、设施，同样危及工程的安全 2、海洋灾害地质类型海底冲淤 2、海洋灾害地质类型海底冲淤 悬跨长度L海床冲刷可折断海底管道、海底光缆， 2、海洋灾害地质类型海平面升降 中国沿海部分验潮站海平面变化中国沿海部分验潮站海平面变化 2、海洋灾害地质类型海平面升降 全球海平面升降冰川消融 冰川扩大海面下降（冰期）； 冰川消融海面上升（间冰期） 2万年以来，中国海平面上升了120余米。 局部海平面升降地壳运动；区域下沉； 2、海洋灾害地质类型海平面升降 2、海洋灾害地质类型海平面升降 假如现在冰盖融化形成的海岸线18000年以前的海岸线 2、海洋灾害地质类型咸水入侵 3、海洋工程地质调查 地质构造地质构造；

10、 地形地貌地形地貌：多波束、声纳； 浅地层结构浅地层结构：钻探、浅剖； 表层底质表层底质：取样与分析，包括：物理性质指标物理性质指标：含水率、密度、孔隙率、饱和度等；水理性质指标水理性质指标：液限、塑限、塑性指数、液性指数等；力学性质指标力学性质指标：内聚力、内摩擦角等。 3、海洋工程地质调查 地质构造地质构造工程应避开断裂带工程应避开断裂带 3、海洋工程地质调查 地形地貌地形地貌：多波束、声纳；海底并不平坦，对工程的影响？怎样调查？海底并不平坦，对工程的影响？怎样调查？ 3、海洋工程地质调查 地形地貌地形地貌：多波束、声纳；多波束测深系统 多波束测深系统获得的沉船图像多波束测深系统获得的沉船

11、图像海底沙波图像海底沙波图像 3、海洋工程地质调查 地形地貌地形地貌：多波束、声纳；KLEIN 2000 侧扫声纳系统 20m水下地貌仪：侧扫声纳系统水下地貌仪：侧扫声纳系统声纳探测到的二战时期坠落的飞机声纳探测到的二战时期坠落的飞机不平坦海底不平坦海底勃西钻井平台探测勃西钻井平台探测 3、海洋工程地质调查 浅地层结构浅地层结构：浅剖；海底侵蚀海底侵蚀埋藏古河道埋藏古河道 浅地层结构浅地层结构：钻探、浅剖； 3、海洋工程地质调查 表层底质表层底质：取样与分析，包括：物理性质指标物理性质指标：含水率、密度、孔隙率、饱和度等；水理性质指标水理性质指标：液限、塑限、塑性指数、液性指数等；力学性质指标力学性质指标：内聚力