[发明专利]一种海洋土动剪切模量测试分析方法及装置

说明书

本发明公开了一种海洋土动剪切模量测试分析方法，包括：利用十字板剪切仪对海洋土进行现场取样，并实时记录每次取样时所述十字板剪切仪的实测扭矩T和旋转角度θ；基于所述十字板剪切仪的实测扭矩T和旋转角度θ，获得所述海洋土的动剪切模量。本发明可完成海洋土动剪切模量的测试分析，降低因试样扰动造成的测试误差，进一步提高动剪切模量的准确度。同时，本发明还公开了一种海洋土动剪切模量测试分析装置和计算机可读存储介质。

技术领域

本发明涉及海洋岩土工程领域，尤其涉及一种海洋土动剪切模量测试分析方法及装置。

背景技术

动剪切模量常用来评价软土动力特性的动力参数。传统动剪切模量测试方法是通过海洋钻探取样后采用动三轴、共振柱等土工试验测试出来。

因为传统剪切模量的测试是通过取样后在实验室内进行动三轴、共振柱试验获得的。因为取样、运输、保存以及试验过程都会造成土样的扰动，而使所获得的动剪切模量与实际有差别，土样扰动会影响土样的性质，造成动剪切模量测试误差，从而降低后续分析计算的准确度。

发明内容

本发明涉及一种海洋土动剪切模量测试分析方法，可完成海洋土动剪切模量的测试分析，降低因试样扰动造成的测试误差，进一步提高动剪切模量的准确度。

第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：

一种海洋土动剪切模量测试分析方法，包括：

利用十字板剪切仪对海洋土进行现场取样，并实时记录每次取样时所述十字板剪切仪的实测扭矩T和旋转角度θ；

基于所述十字板剪切仪的实测扭矩T和旋转角度θ，获得所述海洋土的动剪切模量。

优选地，所述利用十字板剪切仪对海洋土进行现场取样，并实时记录每次取样时所述十字板剪切仪的实测扭矩T和旋转角度θ，包括：

将所述十字板剪切仪插入所述海洋土的原状土样中，控制所述十字板剪切仪对所述原状土样进行剪切，并实时记录所述实测扭矩T和旋转角度θ。

优选地，所述控制十字板剪切仪对所述原状土样进行剪切，包括：

按照恒定角速度ω剪切所述原状土样，所述角速度ω控制在0.1rad/s以下，剪切角度大于2rad；

将所述十字板剪切仪的旋转弧度控制在0.3rad以内，数据采集记录间隔取0.01rad。

优选地，所述基于所述十字板剪切仪的实测扭矩T和旋转角度θ，获得所述海洋土的动剪切模量，包括：

根据如下公式计算单位扭矩：

其中：T_n为所述单位扭矩，T为所述实测扭矩，K为所述十字板剪切仪的十字板形状系数，r为所述十字板剪切仪的十字板的板头的半径，L为所述板头长度；

根据所述单位扭矩T_n和所述旋转角度θ，绘制T_n～θ曲线；

根据如下公式计算出旋转角度θ_m时各转速的平均模量

其中：θ_m为T_n～θ曲线上的任意的旋转角度，为转动θ_m角度的平均剪切模量；

对于所述任意的旋转角度θ_m，通过如下公式计算n；

其中：θ_m为旋转角度；ω_m为转速；t_m为ω_m转速下转动θ_m的对应时间；