T型全流触探仪机理分析及海洋工程应用综述

随着近年来中国海洋开发的不断深入发展,海洋工程设计时对于海洋土承载能力及循环荷载效应的勘测提出了更高的要求。由于从深水地区回收土样进行室内试验的难度和成本过高,海洋岩土工程设计参数的确定往往依赖于现场原位测试技术。回顾了海洋静力触探技术的发展历程,介绍了一种适用于海相软土的全流触探仪。总结了国内外学者对全流触探仪的理论及试验研究,包括贯入阻力与软土不排水抗剪强度之间的关系、循环贯入试验对重塑土特性的评价以及通过数值模拟得出T型全流触探仪的阻力系数等。最后,对全流触探仪发展提出了展望。

球型全流触探仪的机理研究及工程应用综述

近年来,随着全球海洋开发战略的逐步开展,越来越多的工程建设和试验研究将在海洋中进行,为了掌握海底的土体环境,静力触探(CPT)技术在国内外海洋工程领域中的运用变得更加重要。本文根据国内外大量文献中相关海洋原位测试技术的报道,对海洋静力触探的国内外发展历程进行总结,重点阐述和研究了一种适用于海底淤泥质土的球型全流触探仪。分析结果表明,球型全流触探仪在海洋岩土工程勘察中具有很好的应用前景,且集测量数据精确可靠、试验方法多样化、理论解析丰富全面等优点于一身;利用球型全流触探仪能够有效避免较大的实测数据修正,贯入机理清晰严谨,开展循环贯入试验可以评价土的重塑特性,变速率贯入试验在评价应变速率和现场土体强度以及测试中土体固结状态之间的关系上具有优势;结合现场试验,对比分析传统CPT和球型全流触探仪的试验结果,并考虑海底软土的性质,摸索出一种可停靠球型探头新形式。

基于全流触探贯入仪的软土强度特性评价方法

随着海上大型项目的不断发展,传统水下静力触探技术难以满足工程需要,全流触探技术相较传统静力触探具有获取参数更加准确、不用修正上覆土压力和节省时间的优点。采用自主研发的全流触探贯入仪,针对福州海相软土的强度特性进行了贯入试验和循环贯入试验,得到了原状土的贯入阻力和重塑土的贯入阻力。通过贯入阻力评价了原状土的不排水抗剪强度和重塑土的不排水强度,最后根据这两项指标计算出该区域软土的灵敏度,与原位十字板剪切试验得到的灵敏度非常吻合。研究发现:在计算不排水抗剪强度时,修正系数N不仅需要考虑土类,还应考虑土层厚度的影响。

陆域和海域软土原位测试触探技术研究综述

对陆域和海域软土原位测试触探技术的研究现状进行总结,从理论解析、数值模拟和试验研究等方面对静力触探CPT、孔压静力触探CPTU、全流触探仪、自由落体触探仪FFP的贯入机理和实践应用展开分析,得出以下结论:(1)陆域触探仪中相较于CPT,CPTU可以提供参数精度较高、数量较多的土体参数。(2)全流触探仪的研究尚需要更多的数据和方法来验证,应变速率和应变软化影响下贯入系数理论在实际工程中的应用问题也需要进一步探究。(3)FFP因设备较轻,若加以研究则成果应用前景较为广阔,可有效缩短勘察时间、降低勘察成本,目前适用于海洋岩土工程特性评价的早期阶段。(4)全流触探仪和自由落体触探仪,未来将更多用于海洋风电开发、近岸港口疏浚、深海核废料的处理、深海锚固系统、海底管道设计和浅层泥石流分析中。