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海床式静力触探在黄河口海底土工程勘察中的应用研究

楚立鹏  
【摘要】:随着海洋开发力度的增大,关于海洋的调查研究和海上工程设施越来越多。无论开展海洋工程地质调查还是海底灾害地质评价,海底土物理、力学指标的获取都至关重要。静力触探试验(Cone Penetration Test)是一种原位测试方法,对土体扰动小,具有高效、准确、数据连续性好等特点,正越来越多的被应用到海洋工程地质调查和岩土体工程性质勘察中,是定量评价测区工程地质条件、调查与评估海底地质灾害的重要手段。本文将研究区选在黄河水下三角洲埕岛海域,中石化胜利油田主力采油区块就位于该海域,海上平台数量众多,海底管线密布,但该海域海底工程地质条件极为复杂,海洋地质灾害频发。因此研究海床式静力触探在该海域的适用性,积累地区经验,探讨静力触探技术在复杂地层结构中的应用研究具有重要意义。根据海床式静力触探试验在黄河口海域工程勘察中的应用,本文介绍了研究区概况,静力触探仪器设备的发展过程,海床式静力触探系统的组成和测试方法,对试验数据资料进行校正、整理和综合解译,并将静力触探参数与地质钻孔数据资料进行联合分析,取得的研究成果如下:1.介绍重型海床式静力触探系统ROSON100的设备组成与测试方法,分析影响原位静力触探测试精度的主要因素;2.根据静力触探试验实测参数数据,绘制静力触探曲线,判别土质类型,划分研究区地层,对静探曲线体现的硬壳层、贝壳夹层等进行识别、解译,与地质钻孔资料进行对比分析,定量评价静力触探划分地层精度;3.将研究区粉质粘土的静力触探参数与室内试验获得的孔隙比、液性指数、粘聚力、内摩擦角、压缩系数、抗剪强度等物理力学参数进行相关性分析,获得适合该区域的拟合回归方程,建立两种参数间的经验公式;4.根据静力触探锥尖阻力qc,计算研究区粘性土的不排水抗剪强度Su,将计算值与室内不固结不排水三轴试验和直剪试验结果进行对比分析,提出适用于本区域的经验系数Nkt值。5.采用基于静力触探试验数据的液化判别法,对研究区浅层粉土和粉细砂液化可能性进行评判。得出当地震烈度为7度和8度时,研究区15m以浅粉土和粉细砂不会液化,评判结果与通过标准贯入试验和动三轴试验进行液化判别的结论相一致;当地震烈度为9度时,静力触探判别法表明研究区15m以浅粉土和粉细砂层均会发生液化。


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