2024年11月05日,《深海海底沉积物原位土工测试规程》已完成标准征求意见稿。
本文件规定了深海海底沉积物原位土工测试的仪器设备、操作程序、数据处理。本文件适用于深海的海底沉积物原位土工测试。
本规程规定了深海海底沉积物原位土工测试的技术要求,涵盖仪器设备、现场操作和数据处理等关键环节。本规程适用于水深超过1000米的海域,以海床式静力触探为主要测试方式,采用锥形探头与球形探头组合施测,并辅以原位十字板剪切试验,系统获取海底土体的贯入阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力及不排水抗剪强度等力学参数。本规程对设备的耐压密封性能、贯入与起拔力、倾斜度控制、传感器标定周期及数据采集功能均提出明确指标,确保在深海高压环境下获得可靠的原位测试数据,为海洋工程地质勘察提供技术依据。
本规程明确测试设备须具备有缆与无缆两种投放方式,并配备抛载上浮回收系统和铱星信标等辅助搜寻装置。贯入系统额定起拔力及有效自重均须达到额定贯入力的120%以上,贯入深度应大于1米,垂直度公差宜小于0.5度。量测传感器标定有效期为90天,标定曲线须给出实际值、参考值和零位偏移值的对比,未经标定或超期的探头及传感器不得使用。
本规程规定测试前须进行设备机械结构及功能性检查,探头须完成饱和程序。设备着底后倾斜角度须小于10度方可进行测试,静力触探探头以每秒20毫米恒定速率压入地层,贯入过程中倾斜角度不得超过15度或传感器测量范围。测试采用锥形探头先行贯入判断土层强度,超软土层需补充球形探头贯入试验,随后开展十字板剪切试验。十字板剪切试验以每分钟12度旋转60度后,高速旋转十周,再行剪切测试。
本规程规定了通过锥形探头和球形探头贯入阻力换算土体不排水抗剪强度的计算公式,并引入浅层与深层贯入阻力系数的区分方法。深层贯入阻力系数取值为11.7,浅层贯入阻力系数由有限元分析拟合经验公式确定。以12千帕作为超软黏土强度分界线,强度小于该值的土层应补充球形探头测试。十字板剪切试验通过扭矩测量计算土体不排水抗剪强度及灵敏度,数据修正方式参照相关技术规范执行。