海底沉积物工程力学性质原位测量方法

随着海洋设施的开发和海底沉积物的调查,了解海底土体的工程力学性质成为必不可少的研究内容。海底沉积物工程力学性质原位测量方法,具有测试快捷,测量精度高,测试结果更加接近真实环境的特点,其应用前景日益广阔。系统介绍了海底沉积物的工程力学性质指标,原位测试的特点,分析了国际上目前主要测量方法的进展情况,包括海底静力触探、海底动力贯入仪、消耗式海底贯入仪、全流动贯入仪、扁铲侧胀等,希望能对我国海底沉积物工程力学性质原位测量技术的发展提供参考。     

海底沉积物工程力学性质原位测量方法北大核心CSCD

随着海洋设施的开发和海底沉积物的调查,了解海底土体的工程力学性质成为必不可少的研究内容。海底沉积物工程力学性质原位测量方法,具有测试快捷,测量精度高,测试结果更加接近真实环境的特点,其应用前景日益广阔。系统介绍了海底沉积物的工程力学性质指标,原位测试的特点,分析了国际上目前主要测量方法的进展情况,包括海底静力触探、海底动力贯入仪、消耗式海底贯入仪、全流动贯入仪、扁铲侧胀等,希望能对我国海底沉积物工程力学性质原位测量技术的发展提供参考。     

全海深海底沉积物力学特性原位测试技术

海洋开发已经步入全海深时代,迫切需要获取全海深海底沉积物力学特性。由于海洋工程地质环境的特殊性,尤其是深海,常规取样难度较大,并且会扰动原状土体,海底沉积物原位测试成为海底工程勘察的重要手段。介绍了静力触探测试、十字板剪切测试和全流动贯入测试等海底沉积物力学特性的原位测试方法;归纳总结了影响原位测试结果的因素主要包括水深、底质类型以及解析方法等;重点介绍了一种全海深海洋探索技术"深海着陆器";展望了全海深沉积物力学特性原位测试技术面临的机遇与挑战。     

基于Downhole工艺的海底静力触探及其设备研制

论述基于Downhole CPT的海底静力触探工艺和实施方案,并在此基础上研制了适用于水深10~100 m,触探最大深度120 m的海底静力触探设备。对设备中的管内锥探总成、海底机座以及推进速度控制策略等核心问题进行了探讨。码头与海底试验中,触探数据结果与钻探取样基本符合,验证了工艺方案与触探设备达到了预期的工艺要求。     

海底浅表层不同土类静力触探参数与物理力学性质对比研究

海底土的物理、力学特性是海洋地质学、海洋土工学、海洋地质灾害等调查研究及海洋资源开发环境条件调查和评价等方面非常重要的资料,海底静力触探试验(CPT)是获取这方面资料的一种快速高效、成本低、测试精度高的原位测试方法。它可同时获取海底土锥尖阻力、侧摩阻力等方面的连续原位测试数据,这些数据与海底土取样样品测试分析资料及物探资料结合,可对海底土的工程特性等作比较全面的分析和评价。本文对采集的海底土样的静力触探参数与海底土样的物理力学指标进行相关分析,分粘性土和砂类土二类,建立了海底浅表层土的静力触探参数与物理力学指标之间的相关方程。利用相关方程可以通过静力触探的数据来推算土的物理力学指标,进而对海底土的工程情况作较全面的评价。     

海洋工程地质问题的研讨

海洋工程地质学(或称工程地质海洋学,国外也有称之为海洋地质工学,即为MarineGeotechnique,是现代海洋科学中的新领域,是一门新兴的边缘学科。随着人类对富饶海洋全面地开发利用,如港湾建设、海底石油等矿产的开采、海洋生物、化学资源的摄取、     

新型海上静力触探设备的研制与应用

海上静力触探是一种操作简单、经济高效、测量数据可靠的海床土体原位测量方法。国内自主研发的海上静力触探设备很少能够广泛的应用在实际工程勘察中。本文介绍了一种新型海上静力触探设备,由贯入系统、液压系统、甲板控制系统、浮力系统四部分组成,可在地形复杂多样的滩浅海区域进行连续走航测试。利用这套设备在黄河口海域进行地质勘察,并对该海域的海床土层结构划分进行了探讨,证明了该设备在滩浅海地区的工程勘察领域有者广阔的应用前景。     

探头尺寸对FFP确定海底沉积物性质影响的原位试验研究

自落式贯入仪(Free-Falling Penetrometer, FFP)是一种新型海底沉积物原位测量设备,用于海底沉积物工程性质原位调查。本文基于自主研发的FFP设备在黄海海域开展现场贯入试验,分析探头尺寸对判断沉积物性质的影响。研究表明,在不同沉积物中探头尺寸对贯入深度、贯入阻力和沉积物类型判断有不同影响。在细粒沉积物中探头尺寸对贯入深度、贯入阻力影响较小;在根据贯入阻力变化划定分层时,小直径探头能反应贯入阻力更为细小的变化。在粗粒沉积物中探头尺寸影响更明显,大尺寸探头使贯入阻力变大,贯入深度减小。根据标准化深度和硬度因子可区分粗粒沉积物和细粒沉积物,在粗粒沉积物中探头尺寸增大,硬度因子减小,有利于细化沉积物类型。     

Downhole CPT海底基座液压自动调平系统研究

井下式(Downhole)海底CPT贯入设备中的海底基座需要为探头和探杆竖直贯入海底土体时产生的地层阻力提供支撑反力,然而当海底基座坐落于倾斜的海床面时会对触探数据的真实性造成影响,严重时甚至造成作业事故。文中针对前期方案中球铰被动式调平装置存在的问题,提出了球铰液压式自动调平方案,从机械结构、液压原理、控制策略等方面进行了详细论述,可为今后海底CPT系统的进一步完善和海底钻探取样设备的研制提供借鉴。     

海上静力触探(CPT)测试技术的发展现状和应用

静力触探(CPT)是一种速度快,数据连续、再现性好、操作省力等优点的原位测试方法。随着海洋开发的迅速发展,CPT测试技术在国内外海洋工程领域的使用越来越普遍。因此,了解国外海上CPT设备和应用情况,探讨应用中的问题,对CPT测试技术在我国海上工程领域的应用具有重要意义。文章描述了国外海上静力触探(CPT)测试技术的发展现状,阐明了主要的海床CPT(Seabed CPT)设备和井下CPT(Downhole CPT)设备的特点,并对不同CPT设备在海洋工程领域的应用作了分析,这对海上CPT测试技术在我国的应用和发展具有一定的参考价值和指导作用。     

海上浅层折射波地震探测动炮点方法及数据处理的研究

我国海域辽阔,海底蕴藏着丰富的自然宝藏,沿岸有良好的天然港湾。为了开发海底浅层矿产资源和发展海洋工程事业,对海底浅层地质构造的研究就成为一项重要任务。目前在港湾中进行基底地质调查的方法主要有三种:(1)钻探方法:它可以提供最直接、最可靠的地质资料和有关工程技术参数,是海洋工程勘探中不可缺少的方法。它的最大缺点是:效率低,投资昂贵,只能给出井位上的有关资料。(2)浅地层剖面仪测量:它是当前在海上进行浅地层测量的一种先进技术,工作效率高,成本低,资料直观,     

海洋开发与海洋工程地质调查研究(二)

三、我国现状由于港湾建设和海洋石油的开发,使海洋工程地质调查研究逐步提到重要议事日程上来。我国海洋工程地质的现状和水平,首先体现在对各类海洋工程建筑物工程地质条件勘测和工程地质评价的进展方面;其次是体现在海洋工程地质调查研究活动的开展、学术交流以及人才培养等方面。     

海底管线区浅表层土孔压静力触探参数特征及应用

利用东海陆架海底输油管道路由调查获得的孔压静力触探数据和钻探资料等,采用统计分析的方法,对管道路由区5 m以浅土体的孔压静力触探曲线特征、土的分类方法鉴别作了探讨,结果表明:研究区5 m以浅黏性土的锥尖阻力(qc),侧摩阻力(fs)值较小,且随深度呈线性增加,粉质土的qc,fs值增大,但随深度线性增加规律不明显,砂类土的qc值急剧增大,但fs值变化不大;Robertson法和Eslami-Fellenius法两种土类划分方法均适用于研究区浅表层软土的土类划分,但Robertson法在判别粉质土时受到一定限制,Eslami-Fellenius法判别较为准确,应用简单。本研究可为我国在海底管线工程路由勘察中直接利用孔压静力触探(CPTU)参数划分土层和判别土类作铺垫。     

浅地层剖面仪在大亚湾海底管道检测中的应用

浅地层剖面探测是海洋工程勘察的主要手段之一。阐述了浅地层剖面仪的工作原理,通过浅地层剖面仪在广州华德石化海底输油管道检测中的实际应用情况,分析浅地层剖面仪在工程区域内使用的优缺点,以期为今后该区域内工程勘察及管线检测工作起到一点参考作用。     

换向阀在静力触探系统地锚机中的换向作用

海底土体的物理力学指标是反映工程地质环境的一项重要指标,获取海洋土体物理力学指标的最直接方法是静力触探原位测试技术.研究发现静力触探系统地锚机液压动力是单向功能,达不到螺旋地锚固定静力触探系统机架的技术要求,存在换向功能问题,提出了合理选择换向阀的几点建议.     

海上平台桶形基础模型负压沉贯试验数据处理与分析

海上平台桶形基础是一种新型海洋石油开发技术,其特点是利用负压将桶形基础贯入海底。本文介绍了单模型和四桶模型平台负压沉贯试验数据处理方法,对负压作用下桶形基础的沉贯过程进行了分析,探索出桶形基础平台机理现场条件下的沉贯方法。     

海底观测网发展现状及趋势研究

文中详细研究了当前世界上最典型的海底观测网的建设发展规模、形式、设备类型以及我国海底观测网的发展现状,并对国内外海底观测网的发展趋势进行总结。对日本、加拿大、美国及欧洲的海底观测网进行了设备级研究,对我国台湾地区、东海、南海的海底观测网现状进行了研究,并讨论了国外先进观测网对我国的海底观测网建设的借鉴意义。文中总结出海底观测网发展的整体趋势为:单节点网络加速验证新型设备及传感器的水下能力;区域尺度网络用于加速多学科发展并提升灾害预警能力;而浮标平台网络作为补充,铺设在远海区域以降低阶段建设成本。     

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。     

天然含水量对海底沉积物贯入阻力的影响

研究浅海表层底质沉积物的天然含水量变化规律及其对海底沉积物贯入阻力的影响.对某浅海海域的72份表层底质沉积物样品的天然含水量测试和贯入阻力测定值进行了分析对比.天然含水量是影响海底表层沉积物贯入阻力的重要因素,沉积物天然含水量与贯入阻力之间具有较强的负相关性,沉积物天然含水量越大,贯入阻力越小.     

重力活塞取样器贯入深度研究

重力活塞取样器是一种重要的海底连续沉积物采集仪器,贯入深度和样品质量对海洋地质研究有着重要影响。通过对重力活塞取样器贯入过程建立能量守恒方程,得出贯入深度控制方程。已知取样器参数和土质类型条件,可计算取样管贯入深度,深度受取样器重量、体积、形状、取样管直径和沉积物类型等因素共同影响。已知取样器参数和贯入深度,可推测海底沉积物类型。