同济大学学报(自然科学版)

作者：蒋明镜，赖章坤，李承超，张安，姜朋明

单位：1.海南大学 土木建筑工程学院，海南 海口 570288;2.苏州科技大学 土木工程学院，江苏 苏州 215011;3.同济大学 土木工程学院，上海 200092;4.中国海洋大学 海洋环境与生态教育部重点实验室，山东 青岛 266100

关键词：临界状态,深海能源土,本构模型,FLAC^3D,温压化参数

基金：国家自然科学基金重点项目（52331010）；国家自然科学基金重大项目课题（51890911）；海南省重点研发计划项目（ZDYF2021SHFZ264）；国家自然科学青年基金（52309139， 42302304）；江苏省高校自然科学面上基金项目（22KJB570004）；山东省自然科学基金（ZR2022QD017）

笔者团队通过引入衰减的水合物胶结强度变量，建立了基于临界状态的深海能源土（含甲烷水合物的深海沉积物）边界面本构模型，其能够描述能源土在温?压?力?化耦合效应下的力学特性。在此基础上，通过有限差分程序FLAC3D预留的UDM程序接口，利用C++语言编程将该边界面本构关系模型植入在FLAC3D数值软件中，并通过单元数值试验验证了嵌入程序的正确性。进一步利用植入的本构模型，针对深海能源土井壁稳定性与地基承载力问题开展数值模拟研究。结果表明开采井最大径向位移随着水合物饱和度和温压化参数LMH的减小而增大，随着地应力水平的增大而增大。而能源土地基的破坏形式在水合物饱和度为5 %时趋向于局部剪切破坏，在水合物饱和度为30 %时，趋向于整体剪切破坏。

来源：2025年第5期

《同济大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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