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海洋工程
海洋工程勘察,如何科学获取bet工程参数?
发布时间:2020-04-22
 

海洋工程地质是随着海洋工程的发展逐步建立起来的,主要研究海洋结构物地基基础勘察、评价、设计、施工和测试。其目的是解决海洋结构物与土相关的工程问题。

海洋结构物所承受的荷载形式与陆上结构物不同,主要表现为波浪、风、bet及其他振动荷载与静力荷载的共同作用。有的动荷载可能比静力荷载影响大得多,各种荷载的不同组合,将导致结构物不同的工作状态。海洋bet工程必须考虑这些复杂荷载条件下的液(水)-土-结构耦合作用。

近些年海洋工程项目不断增多,如海上风电、跨海大桥、海底隧道、海洋石油钻井平台、海水发电、围海造陆等,海洋工程逐渐由近海、浅海向远海、深海发展,且工程规模不断增大,因此对海洋bet勘察测试的要求也在不断提高

 

获取土体参数的必要性:

  • 海洋环境恶劣,存在着诸如波浪、台风、bet、海冰、海啸等多种灾害荷载。

  • 海洋结构的地基往往含有不良土层,所以海洋工程结构与相类似的陆地结构易损性或破坏慨率更大。

  • 为海洋工程结构选择良好的场地。

  • bet工程参数确定及合理设计是保证工程质量、缩短工程周期、降低工程造价、提高经济效益的关键技术之一。

 

海洋工程勘察程序

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

完整的bet工程场地特征描述需要:

必威官网bet+室内试验

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

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为什么要采用静力触探的方式?

与其它非必威官网bet手段相比,静力触探(CPT)技术以其现场测试无需取样、适合范围广、快速、经济等特点在工程地质综合分析评价中显示了无可比拟的优越性。将CPT应用到海底土体测试则更能显示出自身的优点,主要表现在以下四大方面:

  • 海底土体一般为新近沉积物,厚度大、饱和松散且容易扰动,钻探、取样等操作对土体产生了扰动,取样后进行现场观测或室内试验已经使土体失水失压,因此无法获得原状土的性质;CPT却因为在海底土体的实际环境中进行测试,可以获得最为真实的土体性质。

  • 陆地CPT相似,海底CPT能够比取样操作更加宏观的反映待测区域土体的性质并且测试速度快、效率高,这种优势在进行大范围的海底土体测试时更加明显,如海底电缆和输油管线的路由调查等。

  • 将CPT探头停留在待测土体中可对海底土体进行长期观测,尤其是测试波浪作用下海底土体的物理力学性质变化,而钻探、取样等操作却无法达到这种长期观测效果。

  • 采用孔压探头的CPT测试可在海底土体中观测孔隙水消散的过程

 

 

 

试验设备

位测试

静力触探试验作为一种必威官网bet手段,具有轻便、快速、精确、经济和节省人力等特点,被广泛应用于各类工程勘察和bet工程检测、检测方面。海上静力触探试验主要有:平台式静力触探、近岸式静力触探海床式静力触探钻孔式静力触探。海床式静力触探最为便捷、高效,最受欢迎。

 

SHARK-200近岸静力触探系统

 

该静力触探系统(水下自由升降装置),它能够执行高精度的不受海洋环境反复影响的CPT(U)静力触探试验。

SHARK系统主要适用于近岸和近海CPT项目。探测的水深从2到30米。非常适合应用于港口、航道、海峡项目等。

SHARK系统操作相当简便,在一般的海事运载工具上都能运用。如果运载工具上没有足够的月池可用,设置在驳船一侧的悬臂框架也能安装SHARK系统。

 

MANTA-200海床静力触探系统

 

MANTA海床静力触探(CPT)系统为Geomil开发的快速、精确测试离岸海底土质条件的最新一代静力触探(CPT)系统。

MANTA可以在500米以上水深的近岸环境中使用,最大可以在4000米水深的离岸环境中使用。可以安装在驳船或平台上,设计灵活,功能强大。

 

ORCA孔下静力触探及取样系统

 

Geomil开发了一种“近岸可伸缩连续钻进装置”简称“ORCA”系统。该系统包括一套测井电缆(WL)工具和它们的甲板支撑装置(船或平台)。

简而言之,ORCA系统主要是从钻孔底部获取bet工程数据。经过bet测试和取样,钻探继续前进,ORCA装置随之循环采集数据,直到最终钻探深度为止。

目前标准版的ORCA系统设计深度可达500米,能够与GEOBORE-S钻杆或类似型号的钻杆配合使用,同时本系统也适应其它型号钻杆(如BL PQ - API 6 5/8)的要求。

 

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海床取样和室内土工试验

海洋土的物理、力学性质与陆地上的可能存在显著差异。因此海洋土进行土力学实验时,必须考虑这些差异对实验结果的影响。例如,海洋土中含有机物和盐分,测量土比重时必须考虑其影响;海底土被取出时,由于压力的减小,内部空气扩散出来,从而使饱和度测量不准确,诸多因素都影响了土的物理、力学指标的测定。

海床取样

  • 用于输油管道和电缆路线的勘察,一般贯入到海床以下3-5m

  • 可以用于最大20-30m的软粘土

  • 可以使用一些价格便宜的船舶

  • 海床取样方法:抓斗式取芯器、取芯箱、振动取芯器、重力取芯器、固定式活塞取样器

 

 
 

抓斗式取芯器

 

贯入深度约为0.5m,在需要大量的土样时,特别是砂土样,非常有用。

 
 

箱式取芯器

 

可以获取海床顶部非常好的粘土试样,是精确获取顶部0.5m土层信息最好的工具。

采用微型贯入仪对箱式取芯器取芯箱试样进行测试,最好是在甲板上立即对土样进行测试。

 
 

振动取芯器

 

一般贯入深度:3-6m

试样直径:75-100mm

砂土取样最好的方法,重力取样器无法贯入,且试样是被充分扰动的

 
 

简单重力取芯