南中国海蕴藏着丰富的资源,是地球上资源最为丰富的地区之一,并且对于中国而言具有极其重要的战略地位。海底沉积物是海水与海底的交界面,是海洋物理探测和海洋工程装备支承基础,为此迫切地需要了解海底沉积物的物理及力学性质。介绍海底沉积物声学特性、物理和力学性质及其两者之间关系的国内外研究现状。描述了海底沉积物三轴试验及声速测量的实验原理及过程。设计了研究海底沉积物声速与物理和力学性质关系的实验方案,采用土力学中的三轴试验方法测量海底沉积物的力学性质参数,并同步进行声速测量。测量海底沉积物在三轴试验过程中的声速数据,分析声波在海底沉积物中传播的声速与实验围压的关系,得出海底沉积物声速同实验围压呈正相关关系的结论。测量海底沉积物的物理性质参数,分析海底沉积物声速与含水量、孔隙度、湿密度及中值粒径的关系,得出声速同含水量、孔隙度呈正相关关系,同湿密度、中值粒径呈负相关关系的结论。采用土力学中的三轴试验方法研究海底沉积物的力学性质,测量海底沉积物的破坏应力并绘制应力-应变曲线及破坏莫尔圆。测量海底沉积物的抗剪强度数据,得到海底沉积物的破坏点应力值与含水量、湿密度、中值粒径及孔隙度的关系曲线。分析得到海底沉积物破坏点应力值在含水量40%-45%之间以及在孔隙度50%-55%之间分别取得最大值的结论。对比分析表明实验的海底沉积物样品的力学性质与陆地的半脆性粘土相近。分析得出海底沉积物的声速同其破坏应力和摩擦角呈正相关关系,同粘聚力呈负相关关系。计算海底沉积物实验样品在三轴试验压缩过程中静弹性模量和动弹性模量,分析静弹性模量和动弹性模量与海底沉积物孔隙度和声速的关系。求得海底沉积物样品的等效固结模量和等效固结密度,建立沉积物声速双参数经验公式,绘制沉积物的固结声速曲面并进行预测声速与实验声速的误差比较。