波致粉质土海床剪切破坏及其强度演化的试验研究❋

王振豪， 贾永刚,2， 刘晓磊,2， 魏 巍， 王晓丽， 张少同， 单红仙,2❋❋

(1.山东省海洋环境地质工程重点实验室,中国海洋大学，山东 青岛 266100； 2.海洋国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室，山东 青岛 266061； 3.国家海洋局南海调查技术中心，广东 广州 510300)

波致粉质土海床剪切破坏及其强度演化的试验研究❋

王振豪1， 贾永刚1,2， 刘晓磊1,2， 魏 巍3， 王晓丽1， 张少同1， 单红仙1,2❋❋

(1.山东省海洋环境地质工程重点实验室,中国海洋大学，山东 青岛 266100； 2.海洋国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室，山东 青岛 266061； 3.国家海洋局南海调查技术中心，广东 广州 510300)

本文以黄河三角洲粉质土为研究对象，开展了波致海床剪切破坏过程中孔压响应与土体强度变化的室内水槽试验研究，试验过程中，先后在模拟海床床上施加5、10、15 cm波高的模拟波浪荷载，同步测量海床内不同深度处的孔压变化，并对海床进行贯入阻力测试和不排水抗剪强度测试。研究发现:海床中孔压响应过程的规律为孔压快速累积-孔压缓慢消散，在该过程中海床内最容易形成大幅度的孔压累积、孔压响应最强烈的位置，也是海床内土体强度的逐渐丧失以及土体剪切破坏是处开始发育的深度；波浪作用下粉质海床剪切破坏后会在海床内部一定深度处出现明显的弧形破坏界面，破坏土体沿界面随波浪作振荡运动，且破坏范围经历先扩展后回缩的过程，剪切破坏界面以下会有强度硬层的发育，强度硬层的形成与演化直接受剪切破坏过程控制，最终整个海床出现明显的强度非均质化；在孔压响应过程中孔压比即超孔压与上覆有效应力比值存在临界值K(本文水槽试验所得K=0.5)，当超过K值时，土体贯入阻力和不排水抗剪强度降低，发生剪切破坏，这是波浪作用提供的剪切力以及超孔压累积导致海床内部抗剪强度降低共同作用的结果。

波浪作用；水槽试验；黄河口粉质土；剪切破坏；孔压响应；土体强度

海洋油气资源的开采平台以及海底管缆等设施的建设使海床稳定性问题显得愈发重要。波浪作用是导致海床失稳的一大重要原因[1-2]，会引发一系列的海上工程安全问题[3]，造成巨大经济损失。波浪作用导致海床失稳的形式一般分为三种类型：剪切破坏、液化、冲刷[4-6]。本文着重讨论波致剪切破坏的问题。

Kouki提出波致海床剪切破坏是区别于海床液化的另一种失稳形式，两者不仅产生的破坏区域不同，而且适用的判别标准也不同[7]，对于剪切破坏常采用莫尔库伦破坏准则，当波浪、海流以及沉积物重力联合作用产生的剪应力超过沉积物的抗剪强度，便发生剪切破坏[4]。对于剪切破坏的理论分析方面，Henkel[1]基于极限平衡原理，将剪切破坏界面假设成圆弧滑动面，采用总应力法分析了海床的稳定性。而基于Biot 固结理论，结合莫尔库仑破坏准则，采用的方法包括有效应力法(如Jeng[8]、栾茂田等[9]、刘红军等[10]的研究)和总应力法(如张永利等[4]、余波等[11]的研究)。

波浪作用下海床稳定性变化过程中，孔压以及土体强度是两大重要因素，且土体强度变化受孔压响应直接影响[12]，孔压累积会导致海床土体有效应力降低，土体强度逐渐丧失[13]。诸多研究表明，波浪作用过程中，粉质土海床内孔压响应与波浪参数[14]、土体参数[15]等密切相关，各种参数的不同会影响孔压累积的速率与大小，但其孔压先增长后消散的趋势是相同的[16]，空间规律表现为沿海床深度呈先增大后减小趋势，存在孔压累积极大值区域[17-18]。土体强度作为海床稳定性最直观的反应指标，前人也有很多试验性研究工作，张丽萍等[19]通过水槽试验研究发现在波浪作用下粉质海床土体失稳会改变海床内部土体的成分、微结构，进而导致海床土体强度非均质化演变，贾永刚等[20-21]在黄河口原位试验中发现较强的波浪荷载作用会使海底表层沉积物之下一定深度范围内土体强度提高，形成强度硬层。单红仙等[22]在现场原位试验中发现黄河口粉质海床土体失稳的过程会改变强度硬层的位置。以上研究均表明，探究孔压响应规律以及土体强度演化模式在研究波浪作用下粉质土海床稳定性变化过程中具有很大的意义与必要性，但是以上研究均没有给出一个系统的规律，波浪导致粉质土海床剪切破坏发生的过程，以及在该过程中孔压响应规律、相对应的土体强度演化规律是怎样的尚不明确，本文通过一系列的室内水槽试验将对以上问题进行探究。

1 试验装置与材料

水槽模拟在研究粉土底床在波浪循环荷载下的动力响应方面具有独特的优势，可以很好的分析波致海床失稳过程机理，最大程度的重现原位现象，这一点得到了很多专家学者的一致认可[16,23-24]。本文的室内水槽模拟试验在山东省海洋环境地质工程重点实验室(中国海洋大学)波浪水槽中进行，水槽长14 m、宽0.4m、高0.7m，如图1所示。造波机的工作原理为电动机带动造波板循环运动，推动水槽内水体形成周期波浪，频率可根据试验需求设定。在水槽末端设置消波段，铺设砾石及多孔塑料板呈斜坡状以消除波能量，防止产生回波干扰试验，实验结果表明消波效果理想，波形规律，水槽两端的波高差小于0.5 cm，波形较为稳定(见图1)。

图1 波浪水槽示意图与照片Fig.1 Sketch and photographs of wave flume

试验所用水是采用海水素配置的35盐度的标准海水。试验用土是取自东营黄河三角洲刁口叶瓣某潮滩粉质土，于水槽中固结11 d后土的力学性质指标如表1，土的粒度成分曲线如图2，土样的黏粒含量15%，土质类型属于粉质黏土。

表1 试验用土基本物理力学性质参数Table 1 Physico-mechanical index of soil

Note:①Mlisture content；②Specific gravity；③Density；④Porosity；⑤Saturation；⑥Liquid limit；⑦Plasticity index

图2 试验样品粒度分布曲线Fig.2 Grain-size distribution curve

孔压的测量采用的是DAQLab/2005高级动态信号采集分析仪(美国产)，连接DBK43A型应变测量模块信号解调器，通过自开发的程序实现孔压数据采集和处理。所采用的孔压传感器为压阻式传感器(直径20 mm，长60 mm)，体积小、密封性好、稳定性能好。

在试验过程中用于测量土体贯入阻力的是WG-V电子微型贯入仪(由沈阳建科仪器研究所研制)。测量土体不排水抗剪强度采用的是十字板淤泥剪力仪(由上海岩土勘察设备有限公司研制)。

2 试验方法与过程

将试验用土风干后碾碎过筛，去除土块杂物等，加入搅拌箱内，混合配制的标准海水，用搅拌机充分搅拌，成均匀流态泥浆，倒入水槽内，形成厚度为60 cm的模拟海床(后文中简称海床)，以上过程目的是使制备的海床极大程度的趋向均一性。静置铺设好的海床使其自重排水固结11 d，固结后土体物理力学指标如表1。在铺设海床之前将三个孔压探头固定于土槽内部，布设深度为20、30和40 cm(见图1)。安置前将孔压探头浸泡24 h，使透水石饱和。

自重排水固结11天后水槽内加入配制的海水，40 cm水深，然后静置24 h。试验按照加波的波高分为三个组次逐一进行，分别为5、10、15 cm波高，波浪的波高、周期波长等参数如表2所示。每个试验组次结束后静置24 h再进行下一试验组次。

表2 波浪加载参数

Note:①Experiment number；②Depth；③Wave height；④Wave pariod；⑤Wave length；⑥Duration of wave loads

在海床自重排水固结过程中，每隔两天对海床进行一次贯入阻力测试。加载波浪后的试验过程中，观察记录海床剪切破坏的演变情况，用记号笔每隔1～2 h(破坏界面出现较明显的演变现象即可标记)在水槽侧面玻璃壁上画出海床的剪切破坏界面并标注记录时间，同时每隔1 h对海床土体进行不排水抗剪强度测试和贯入阻力测试。

3 试验结果

3.1 波浪导致海床剪切破坏

加载波浪的三个试验组次过程中，其中 5 cm波高组次海床未发生剪切破坏，10和15 cm波高组次海床土体均发生了不同程度的剪切破坏，破坏深度最深可达30 cm，破坏土体整体形态为圆弧状(见图3)，且具有明显的剪切破坏分界面。分界面以上的破坏土体随波浪剪切应力沿着分界面作循环振荡运动，其振荡周期与波浪周期对应一致，而界面以下的土体保持静止，此现象为剪切破坏界面的判别依据。有学者也证实过波浪作用下粉质海床剪切破坏后土体的这种类似运动形式，并将随波浪循环运动的土层称之为“振荡层”[25]。图3所示的为不同时间剪切破坏面的形态、范围(图3右下角记号笔所标示的圆弧线为不同时间阶段的破坏面位置)。剪切破坏的演化过程分为两个阶段，破坏初期，随波浪环荷载的持续作用，剪切破坏界面向海床深部发育，破坏土体范围变广；破坏后期，剪切破坏界面发育到一定海床深度之后，开始趋于稳定，转而向海床浅层恢复，破坏土体范围回缩。概括剪切破坏界面演变的规律为先由浅入深，后由深变浅。

图3 波致海床剪切破坏界面的形态Fig.3 Morphology of wave-induced shear failure interface

3.2 波浪作用下粉土中的孔压响应

5 cm波高作用时，随着波浪荷载的施加，海床内各个深度的孔压有明显增长，但增长幅度较小，之后开始缓慢降低，波浪作用5 h后，各个深度处的孔压基本稳定。该试验组次过程中由于波高较小，提供的波能量不足以导致土体的剪切破坏，孔压累积到一定幅度就不再上升，开始慢慢消散，土体在波浪的作用下反而更加密实。10 cm波高作用下，开始时各深度的孔压便有明显增长，1.5 h后增至峰值，此时埋设孔压处的海床已经发生了明显的剪切破坏现象，随着波浪的持续作用，剪切破坏土体没有继续扩展反而有所恢复，孔压逐渐消散，破坏土体趋向于稳定状态。15 cm波高作用下，孔压持续增长，且增幅最大，波浪作用8h后增长至峰值，之后呈现处消散趋势。

由图4中各组次试验过程中孔压响应的规律，可总结为随波浪作用孔压先是快速增长，后缓慢消散，波高越大，孔压响应越明显，增长幅度越大。

图4 各波高波浪作用下海床中孔压响应曲线图Fig.4 Pore pressure response by different height waves’ effect

在波浪的循环荷载作用过程中，波浪的垂向压应力在土体中产生超孔隙水压力，它是土体中孔隙水压力的一部分，超孔隙水压力是影响土体稳定性的重要因素。该论文采用的数据处理方法如下：超孔隙水压力为孔隙水压力与孔压探头埋置处的静水压力的差值。

图5中三组试验中，海床中30 cm处的超孔隙水压力明显大于其他两深度，且在该深度处孔压的振动幅度也最大，平均振幅达0.6 kPa。这说明海床中存在超孔压极大值区，是孔压响应最强烈的位置。且该位置也是最容易发生剪切破坏的区域，试验中埋设孔压区发生剪切破坏的初始深度就处于30 cm左右。这说明超孔压累积越大、孔压振动幅度越大，土体越容易破坏。由试验所得超孔隙水压力的累积规律以及土体破坏现象可推断，在波浪循环荷载作用下，海床土体剪切破坏是由内部某一深度处开始的，该破坏过程与孔压累积密切相关，受其直接影响控制。

图5 各波高波浪作用下海床中的超孔压变化Fig.5 Excess pore pressure response by different height waves’ effect

3.3 试验过程中土体强度变化

在自重固结过程中(见图6a)，海床贯入阻力较低，最高为2.2 N，且沿深度呈线性增加，自重固结结束后海床保留较高的强度均一性。

5 cm波高波浪作用过程中，海床始终未发生剪切破坏现象，贯入阻力有较大幅度增长(见图6b)，海皇30 cm深度以下土体强度最大达12.1 N，与海床深度呈线性关系，表层土体与土槽下部土体出现较高强度差。该组试验现象与数据表明，当持续的波浪循环荷载作用不足以引起粉质海床发生剪切破坏时，海床的土体强度会有所增强， 此规律与Peret[26]等人的研究一致。

10与15 cm波高波浪作用过程中，海床均出现了剪切破坏现象，如前文所述破坏土体沿海床内部一定深度的圆弧状界面随波浪作循环振荡运动，在该过程中海床土体发生了强度非均质化的演变(见图6c、6d)，在20～35 cm深度范围内出现了强度硬层，贯入阻力最高分别为32.5 N、64.7，远高于自重固结以及5 cm波高波浪作用下的海床贯入阻力，且该层中的沉积物贯入阻力要明显高于上下深度的强度，而且强度硬层的位置随时间会在20～35 cm范围内迁移，迁移规律大致为先向深部发展随后又向浅部恢复，与前文所述的剪切破坏界面发展规律相似。

图6 不同试验阶段海床各深度贯入阻力随时间变化Fig.6 Penetration resistance of seabed in different period

整个实验过程结束之后，沿水槽平行方向的剖面测量海床贯入阻力，绘制贯入阻力等值线图(见图7)。可发现在海床中存在明显的强度硬层，该硬层的贯入阻力高于上下层土体强度，整个土床呈现出强度非均质化。在水平方向X=90～120 cm区间内，土体上部存在一条圆弧形的分界面，界面以上为强度软弱层，下部为强度硬层，与波浪作用过程中出现的海床破坏界面的形态是相似的，这更进一步说明均一海床经过波浪循环荷载的作用，发生剪切破坏的过程后，强度会趋向明显的非均质化，强度的空间分布规律为海床某深度范围内存在强度硬层，其强度高于上下层土体。

(土槽左下角为坐标原点，单位cm。set the left corner of soil bin as the coordinates origin, unit: cm.)图7 试验结束后海床贯入阻力空间分布等值线图Fig.7 Seabed penetration resistance space distribution contour map

4 分析与讨论

4.1 波致海床剪切破坏机制分析

假定海床土骨架为弹性体，孔隙水不可压缩，对于无限土层根据Boussinesq解，波浪荷载在海床内部的最大剪应力就等于水平向最大剪应力：

式中：P0为波压力峰值;可根据小振幅波理论得到；z为海床深度；L为波长。

土体的抗剪强度则由摩尔库伦理论可得：

τ=c+σ′tanφ。

式中：τ为抗剪强度；c为内聚力；σ′为有效应力；φ为内摩擦角。

波浪导致海床发生剪切破坏实际上是波浪剪应力与土体抗剪强度的极限平衡问题。当波浪荷载在海床内部产生的最大剪应力超过土体抗剪强度时将发生破坏或大尺度的变形。

波浪循环荷载的持续作用会引起海床内部孔压累积，有效应力降低，土体抗剪强度也随之降低。从应力图解法以及土体微结构变化机制的角度来分析，孔压累积会引起有效应力的降低，莫尔圆沿横轴向左移动(见图8)，当强度包络线与莫尔圆相切时，土体发生剪切破坏。可见波浪导致海床发生剪切破坏是波浪作用提供的剪切力以及孔压累积导致海床内部抗剪强度降低共同作用的结果。

4.2 波致海床剪切破坏对土体强度演化的影响

将10和15 cm波高两个实验组次各时间阶段的剪切破坏界面最大深度以及强度硬层所在深度(强度峰值的深度)进行整理比对(见图9)。在两组试验中，海床的剪切破坏深度均呈现出先增大后减小的规律，可知波浪作用下黄河口粉质海床的剪切破坏过程分为破坏范围扩展阶段和破坏范围回缩阶段。从图中可以发现海床内部强度硬层所在深度随时间的变化趋势与剪切破坏界面的最大深度变化趋势非常吻合，且强度硬层发育深度位于海床的破坏界面以下，两者十分接近，由此可进一步证明强度硬层的发育与波浪作用下海床剪切破坏的过程密切相关。

图8 莫尔圆与强度包络线变化过程Fig.8 The change process of Mohr’s circle and strength envelope

当海床剪切破坏起动后，浅层土体随波浪周期性振荡，破坏土体结构变得松散，呈现出大变形的塑性流动状态，类似却又区别于牛顿流体，土体有效应力减小，使得下覆土层更容易发生破坏。因此在波浪荷载的持续作用下，剪切破坏深度不断增大，此过程为剪切破坏范围扩展阶段。由于上覆土体的破坏，在剪切破坏界面以下的土体内孔隙水压力更容易沿渗流通道消散至破坏界面以上土层，孔隙水压力的消散必将伴随着土体颗粒的压密，从宏观上表现出的是土体固结作用加强，土体强度增大，这解释了在剪切破坏范围扩展阶段，破坏界面以下伴随强度硬层发育的现象。上述强度硬层发育过程中的土体强度增强具有短时性和幅度小的特点，并不影响剪切破坏向深部发展的进程。

图9 强度硬层深度以及破坏界面深度随时间变化曲线Fig.9 Relationship of hard layer depth and failure interface depth

根据极限平衡原理，随海床深度增加，波能量衰减，所提供的剪切力将不足以促使剪切破坏范围的继续扩展，此时破坏土体的振荡运动便停留在该深度。界面处的土体在振荡过程中粗细颗粒分离，细颗粒沿渗流通道向上部输运，粗颗粒下沉，该处的土体经历了二次改造。破坏界面以下的土体由于孔隙水压力的消散，渗流力拖曳细颗粒上输，剩余的粗颗粒重新组成新的土体结构，土体粗化。粗化的土体孔隙水更容易消散，因此在波浪荷载的动力固结作用下土体更加密实，土颗粒间距变小，土体密化。土体微观上的粗化和密化表现在宏观上便是抗剪强度大幅度增大，在波浪荷载的持续改造下，土体开始向浅层恢复稳定，强度硬层的深度也随之回升，直至再次达到平衡。

试验证明波浪作用下，强度硬层是剪切破坏对海床土结构改造形成的，其演化过程也直接受剪切破坏过程控制。多次的剪切破坏过程会导致海床土体强度的非均质化，该试验结果可定性解释黄河口三角洲沉积物强度非均质化的原因机制。如图7所示，黄河口三角洲沉积物也同样存在类似的强度分布特征[27-28]，圆弧状的软弱带在下一次更强的风浪过程中会直接发生失稳，发育成不同尺度大小的凹坑。事实上，由本文试验结果可知，在波致剪切破坏引起的海床土体强度非均匀化过程，很可能对黄河口三角洲海底不稳定地质现象的发生起控制作用。

4.3 孔压响应对土体强度变化的影响

鉴于孔压响应对剪切破坏的影响作用，本论文引入孔压比这一概念，以探究不同波高波浪作用下各海床深度的孔压比与对应的土体强度随时间变化关系。

孔压的累积会引起海床土体强度降低甚至失稳，通常探讨粉质土海床液化问题时会以超孔隙水压力和土体初始有效上覆应力之比来作为判别标准，等于1时，土体液化[9,10]，土体强度完全丧失，如下式：

式中：Δu为超孔隙水压力；γ′为土体浮容重；z为上覆土层深度。若考虑三维情况，引入侧压力系数K0，如下式：

其中，K0=1-sinφ可根据土体的内摩擦角来求得，黄河口三角洲的粉土也可根据经验取值0.5。

正如前文所述，土体剪切破坏判别方式有区别于土体液化，海床剪切破坏是由海床内部某一深度直接起动，且剪切破坏发生时该处的孔压比小于1。结合本文试验现象以及数据结果分析，在波浪循环荷载作用下，一方面波浪的作用对海床提供剪切力，一方面海床中超孔压累积，导致海床内部某一深度抗剪强度大幅降低，在这两者的共同作用下，海床遭到快速破坏，达到破坏时累积的超孔压并没有达到上覆土层有效应力，此时的孔压比要小于1。

在波浪荷载作用过程中，孔压响应会影响土体强度的发展，本文引入孔压比来评估剪切破坏过程中土体强度变化的规律。如图10(a、b)所示， 5 cm波高波浪作用过程中土体各深度的孔压比均小于0.5，在此过程中土体各深度的不排水抗剪强度以及贯入阻力大致都呈增长趋势。如图10(c、d)所示，10 cm波高波浪作用过程前期30 cm深度处土体孔压比超过了0.5，与此同时在该深度土体不排水抗剪强度以及贯入阻力均有明显降低。如图10(e、f)所示，15 cm波高波浪作用下，30和40 cm处的孔压比在试验进行到5 h后超过0.5，并且持续增大，在此过程中相对应的不排水抗剪强度以及贯入阻力均有大幅度降低。

由以上结果分析可知，不同波高波浪作用下，在孔压响应过程中超孔压与初始有效上覆应力的比值超过临界值K时(本文试验所得K=0.5)，土体不排水抗剪强度和贯入阻力会有较大幅度的降低，在波浪剪应力的作用下，海床发生剪切破坏的几率大大提升。

图10 不同波高波浪荷载作用下孔压比与土体强度的关系Fig.10 Relationship of pore pressure ratio and soil strength

5 结论

本文以黄河口粉质土为研究对象，开展了不同波高波浪循环荷载的作用下，海床发生剪切破坏过程及土体强度演变的试验研究，主要得到以下结论：

(1)海床中孔压响应过程的规律为孔压快速累积-孔压缓慢消散，在该过程中海床内最容易形成大幅度的孔压累积、孔压响应最强烈的位置，也是海床内土体强度的逐渐丧失以及土体剪切破坏是处开始发育的深度。

(2)波浪作用下粉质海床剪切破坏后会在海床内部出现明显的弧形破坏界面，破坏土体沿界面随波浪作振荡运动，且破坏范围经历先扩展后回缩的过程，剪切破坏界面以下会有强度硬层的发育，强度硬层的形成与演化直接受剪切破坏过程控制，最终整个海床出现明显的强度非均质化。

(3)在孔压响应过程中孔压比即超孔压与上覆有效应力比值存在临界值K(本文水槽试验所得K=0.5)，当超过K值时，土体贯入阻力和不排水抗剪强度降低，发生剪切破坏，这是波浪作用提供的剪切力以及超孔压累积导致海床内部抗剪强度降低共同作用的结果。

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Abstract: This study is a wave-flume experiment about wave-induced pore pressure response and seabed strength evolution during the shear failure process based on the silty soil from the Yellow River delta area. During the experiment wave loadings of 5,10,15 cm wave height were applied on the seabed, pore pressure at different depths,penetration strength and un-drained shear strength of seabed were measured synchronously. The results show that pore pressure response inside the seabed experienced the process of rapid accumulation, slow dissipation. There was a certain depth that always showing the strongest pore pressure response and accumulating the largest excess pore pressure. Strength attenuation and structural failure of seabed originated right here. Arc shaped sliding surface inside the seabed would appear after a certain wave loading time，and the failure soil did oscillatory motion along the interface. A hard layer developed beneath the sliding surface and eventually resulted in nonhomogeneous strength of seabed. The shear failure of seabed directly controlled the formation and evolution of the hard layer. When the ratio of excess pore pressure and overlying effective stress exceeded the critical valueK(K=0.5 in this experiment), penetration resistance and un-drained shear strength of seabed would decrease significantly, result in shear failure, and it was caused by the joint effects of wave-induced shear force and pore pressure accumulation inside the seabed.

Key words: wave loading; wave-flume experiment; silty soil from the Yellow River Delta; shear failure; pore pressure response; soil strength

责任编辑 徐 环

The Experimental Study on Wave-Induced Shear Failure and Strength Evolution of Silty Seabed

WANG Zhen-Hao1, JIA Yong-Gang1,2, LIU Xiao-Lei1,2, WEI Wei3, WANG Xiao-Li1, ZHANG Shao-Tong1, SHAN Hong-Xian1,2

(1. Shandong Provincial Key Laboratory of Marine Environment and Geological Engineering，Ocean University of China, Qingdao, 266100, China; 2. Laboratory for Marine Geology, Qingdao， National Laboratory for Marine Science and Technology, Qingdao， 266061, China; 3. South China Sea Marine Survey and Technology Center, SOA SMST, Guangzhou 510300, China)

TU641.22

A

1672-5174(2017)10-104-09

10.16441/j.cnki.hdxb.20160465

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国家自然科学基金项目(41372287)；山东省重点研发计划(重大关键技术)项目(2016ZDJS09A03)；国家重点研发计划项目(2016YFC0802301)资助 Supported by the National Natural Science Foundation of China (41372287); the Key Research and Development Program of Shandong province, China (2016ZDJS09A03); the National Key Research and Development Plan of China (2016YFC0802301)

2017-05-05；

2017-07-04

王振豪(1990-)，男，博士生，主要从事海洋地质工程的研究。E-mail：wzh-ouc@foxmail.com

❋❋ 通讯作者：E-mail：hongxian@ouc.edu.cn