[发明专利]一种海底原位测试数据的处理方法

说明书

本发明公开了一种海底原位测试数据的处理方法，其属于海洋工程地质探测领域，包括：利用贯入仪通过室内实验获得锥尖阻力修正系数；在使用海底原位测试装置贯入海底沉积物的过程中，获得压力变化量、动力贯入速率和动力贯入锥尖阻力；根据压力变化量获得土压力；根据锥尖阻力修正系数、动力贯入速率、静力贯入速率、动力贯入锥尖阻力、土压力和探头系数获得不排水抗剪强度，所述静力贯入速率为定值，所述探头系数为定值。在对贯入过程中的参数进行处理时，将动力贯入速率作为对不排水抗剪强度的影响因素之一，充分考虑了应变速率对剪切强度的影响，使得获得的不排水抗剪强度更符合实际工况，数据结果更真实可靠。

技术领域

本发明涉及海洋工程地质探测领域，尤其涉及一种海底原位测试数据的处理方法。

背景技术

随着海洋工程的发展，针对海底沉积物力学性质的测试需求日益显著。目前多采用静力触探、动力触探等方法对海底各地层土的强度进行勘察，相比于常规的钻孔取样勘探手段，触探的方法具有快速、经济等优点。

静力触探是以一定速率贯入土层(通常为20mm/s)，贯入速度相对较低，不足以产生明显的动力效应，整个贯入过程可以认为是拟静力的，所以黏性土的不排水抗剪强度与静力触探的贯入速度几乎无关。而动力触探过程与静力触探过程完全不同，动力触探过程中，贯入速度较大，且在贯入过程中速率不断发生变化。现有技术中已知在不排水条件下，应变速率的增加会导致剪切强度的增加，因此贯入速率会对不排水抗剪强度产生影响。

目前利用自由下落式强度测试装置能够对贯入过程中的相关参数进行测量，如何利用自由下落式强度测试装置测得的数据获取沉积物的真实的不排水抗剪强度，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海底原位测试数据的处理方法，能够在考虑贯入速率的情况下，获得准确的不排水抗剪强度。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种海底原位测试数据的处理方法，包括：

步骤S1：利用贯入仪通过室内实验获得锥尖阻力修正系数；

步骤S2：在使用海底原位测试装置贯入海底沉积物的过程中，获得压力变化量、动力贯入速率和动力贯入锥尖阻力；

步骤S3：根据压力变化量获得土压力；

步骤S4：根据锥尖阻力修正系数、动力贯入速率、静力贯入速率、动力贯入锥尖阻力、土压力和探头系数获得不排水抗剪强度，所述静力贯入速率为定值，所述探头系数为定值。

其中，所述海底原位测试装置包括加速度传感器和计时器，在步骤S2中，根据获得的加速度值和贯入总时间计算获得动力贯入速率。

其中，根据海底原位测试装置的触探探头获得动力贯入锥尖阻力。

其中，所述海底原位测试装置包括压力传感器，根据所述压力传感器获得初始贯入时的压力值和贯入过程中的压力值，进而计算压力变化量。

其中，在步骤S3中，根据以下公式获得土压力：

其中，σ_v0为土压力；

Δp为压力变化量；

ρ_土为土的密度；

ρ_水为水的密度。

其中，步骤S4包括：

步骤S41：根据锥尖阻力修正系数、动力贯入速率和静力贯入速率获得速率影响因子；

步骤S42：根据动力贯入锥尖阻力、土压力、速率影响因子和探头系数获得不排水抗剪强度。