论文部分内容阅读
随着我国社会经济的发展,加快了对海洋资源的开发利用,海上工程建设的重要性日益突出,静力触探技术以其自身的优越性在海洋地质勘察中应用越来越普遍,发挥了重大的作用。但因我国长期对海洋的开发不够重视,海上静力触探设备的研发和利用几乎为一片空白,多由国外引进。我国在引进海上静力触探设备的同时,也引入了国外的测试程序和解释方法,其解释方法多为针对于某一块海域应用的经验公式,是否适用于我国海域,还有待进一步的研究。本文将通过对静力触探的测试机理、经验公式的取得和与其他试验方法的对比,探讨静力触探设备在我国海域的应用研究。首先,介绍了海上静力触探仪器设备的发展和其测试方法。静力触探设备主要有贯入系统和探头组成,根据贯入工艺的不同,海上静力触探方式又可以分为海床静力触探系统(Seabed CPT)和井下静力触探系统(Down-hole CPT),本文将探讨两种静力触探方式的优缺点和差异性。其次,本文将从理论推导和有限元模拟两个方面分析静力触探的测试机理,理论推导中首先研究静力触探探头贯入以及停止时探头周围土的状态变化,其次探讨初始超孔压分布的理论计算,引入孔穴扩张理论、应变路径理论和水力压裂理论。有限元模拟中将使用功能强大的ABAQUS有限元软件,通过ABAQUS有限元软件对静力触探的贯入过程进行模拟分析,可以更全面的了解探头贯入过程中,锥头周围土体应力位移场的变化,进一步揭示海上静力触探的测试机理。本文还将对由静力触探数据进行土类划分和求解土性参数的各经验公式做针对性介绍,主要是对其在我国海域的适用性做重点的研究。最后以我国某海域两种静力触探的实测资料为基础,通过与室内试验结果和现场十字板试验结果进行对比分析,探讨海上静力触探数据的处理方式、经验公式的适用性和经验参数的取值范围。