海床CPT和井下CPT在砂土中贯入机理差异研究

海洋石油建设中的一个关键环节是对有关海域的工程地质条件作出准确评价。海上原位静力触探(CPT)是主要的原位勘察手段,与陆地CPT不同,其贯入方式主要有Seabed和Downhole两种形式。这两种CPT由于贯入方式不同,所得到的锥端阻力存在一定的差异。采用有限元方法对这两种形式的CPT锥端阻力和贯入模式进行计算分析。研究显示,CPT入土过程中,周围土体存在两种不同位移状态,即滑动状态和排挤状态。在入土初期,土体以滑动状态为主,土体中竖向应力随贯入深度的增加而递增。在入土一定深度以后,土体的排挤状态占主导地位,竖向应力变化趋于平稳。这两种位移状态的相互转化解释了Seabed CPT和Downhole CPT实测数据之间的差异。在贯入深度较大时,Seabed CPT受排挤状态控制,而Downhole CPT仍然受滑动状态的影响。

海上静力触探贯入机理的有限元研究

工程地质评价是海洋石油平台建设的关键环节。由于深海区的环境条件比较复杂,近年来我国在深海区原位地质勘察方面刚刚起步。由于海床静力触探和井下静力触探的勘察方法和操作工艺不同,获得的锥端阻力也存在一定差异。采用有限元模拟法分析海床静力触探和井下静力触探的贯入机理,并计算不同静力触探模式下的锥端阻力,发现在静力触探过程中周围土体存在不同的位移模式。