CPT在海洋工程地质调查中的应用分析

锥体爬坡的原理实际应用1. 理论基础介绍锥体爬坡（Cone Penetration Test，简称CPT）是一种常用的土壤工程测试方法，用于测定土壤的地层特性和力学性质。

它通过将一个尖锥以一定速度穿透土壤，测量阻力和穿透速度，从而获得土壤的相关参数。

锥体爬坡是一种非破坏性的测试方法，获得的数据准确可靠，已广泛应用于土壤力学、地质勘探、土力学计算等领域。

2. 锥体爬坡的原理锥体爬坡的原理是基于阿基米德定律和土壤力学性质的相应关系。

在测试过程中，尖锥被推入土壤中直到达到所需深度或遇阻时停止。

穿刺阻力是通过测量推动锥体所需的力量来确定的，它反映了土壤的抗剪性能。

此外，还可以记录尖锥的进退速度，以获得土壤的一些动力特性。

3. 锥体爬坡的实际应用3.1 土壤分类使用锥体爬坡测试可以帮助工程师和地质学家对土壤进行分类。

通过观察穿刺阻力和锥体进退速度的变化，可以判断土壤的结构、颗粒的大小和排列方式。

利用这些数据，可以将土壤分为不同的分类，如砂、粉砂、粘土等，从而为工程设计提供基础信息。

3.2 土壤的密实度和孔隙比锥体爬坡测试还可以用来确定土壤的密实度和孔隙比。

密实度指的是土壤颗粒之间的接触状态，它对土壤的稳定性和承载能力有重要影响。

孔隙比是指土壤中孔隙体积与总体积之间的比值，它反映了土壤中的有效孔隙空间。

通过测量锥体进退速度和穿刺阻力，可以计算出土壤的密实度和孔隙比，为土壤力学计算提供重要参数。

3.3 土壤的水分含量利用锥体爬坡测试还可以确定土壤的水分含量。

随着水分含量的增加，土壤的孔隙水压力也会增加，导致锥体进退速度降低。

通过测量进退速度的变化，可以推断土壤中的水分含量。

这对于工程设计和施工来说非常重要，因为土壤的水分含量对工程稳定性和承载能力有着重要影响。

3.4 土壤力学参数的确定通过锥体爬坡测试，可以获得土壤的一些力学参数，如抗剪强度、摩擦角等。

抗剪强度是指土壤抵抗剪切破坏的能力，它对土壤的稳定性和承载能力有直接影响。

静力触探技术成果在工程中的应用摘要静力触探（CPT）是一种在工程中广泛应用的原位测试方法。

本文主要介绍了单桥静力触探划分土层的方法，并通过静力触探与其他测试手段的比较，推荐了适合皖江城市带地区的地基承载力和压缩模量的经验公式。

关键词静力触探技术；土层划分；基本承载力；压缩模量1发展静力触探的目的发展静力触探最主要的目的是在工程地质勘探中提高工作质量，降低勘探费用。

我国静力触探技术应用四十多年迄今，取得了丰富的经验和巨大的技术经济价值。

2静力触探技术原理及适用范围静力触探（CPT）是土的原位测试手段，也是工程勘探方法。

在不需取样的情况下，用静力将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中，根据测得土对传感器触探头贯入阻力的大小变化，来取得各类土的物理力学性质、强度和变形指标。

静力触探主要适用于黏性土、粉土及砂类土，特别是对于地层情况变化较大的复杂场地及不易取得原状土的饱和砂土和高灵敏度的软土地层，更适合采用静力触探。

3静力触探技术成果应用静力触探在工程上的应用主要体现在以下几个方面：划分土层、确定土的基本承载力、砂土及粉土的液化判别。

现结合皖江城市带江、淮流域工程实例进行进一步研究和探讨。

1）划分土层。

划分土层选用单桥静力触探试验，土层分层的详细程度应以满足工程需要为度，对主要受力层应详细划分，对工程有影响的软弱下卧层应单独分出。

单桥静力触探测得的典型曲线见图1。

该项测试资料可获得一条ps－h关系曲线。

从图1可看出不同的土层。

首先曲线形状变化不同：杂填土曲线变化无规律，有突变；淤泥质土曲线很平缓，近于直线无突变；黏性土较均匀，曲线变化幅度较小；粉土线型很不平稳，呈平缓的锯齿状；粉砂呈尖锐锯齿状。

依据单桥静力触探曲线特征根据经验可划分土层，也可借助铁道部标准：《铁路工程原位测试规程》TB10018-2003。

用双桥静力触探划分土层可依据图2所示划分，图中Rf为摩阻比。

当前，主要靠钻探取样及室内土工实验划分土层。

第37卷 增刊1 岩 土 工 程 学 报 Vol.37 Supp.1 2015年7月 Chinese Journal of Geotechnical Engineering July 2015 静力触探测试技术在海洋工程中的应用郭绍曾，刘 润　(天津大学水利安全与仿真国家重点试验室，天津 300072)摘要：随着海洋开发向深海发展，静力触探技术(CPT)在国内外海洋工程领域的使用越来越普遍，在海洋工程地质调查中起到越来越重要的作用。

总结了静力触探技术的发展历程，详细介绍了其在海洋工程中的应用和发展，特别是介绍了一种适用于深海土体的全流动触探贯入仪。

与传统的强度测试方法相比，全流动贯入仪在测试软土的不排水抗剪强度时可忽略覆土压力及孔隙压力的影响；探头的投影面积较大，可以得到更为精确的不排水抗剪强度值；贯入阻力与软土强度之间的关系具有比较严格的理论解；循环贯入试验可评价重塑土的特性及相关指标等等。

笔者也应用CEL 法开展了全流动贯入仪的数值模拟研究，发现T-bar贯入过程中土体的破坏模式与理论假设有较大差异，Ball则与理论假设差异较小；数值模拟得出的T-bar与Ball的承载力系数较Randolph的建议值偏小。

关键词：深海；静力触探；全流动贯入仪；承载力系数中图分类号：TU47 文献标识码：A 文章编号：1000–4548(2015)S1–0207–05作者简介：郭绍曾(1988–)，男，博士，主要从事海洋岩土工程方面的研究工作。

E-mail: nicefish110@。

Application of cone penetration test in offshore engineeringGUO Shao-zeng, LIU Run(State Key Laboratory of Hydraulic Engineering Simulation and Safety, Tianjin University, Tianjin 300072, China) Abstract:The cone penetration test, which is more and more important in geotechnical investigation, has been widely used in the offshore engineering at home and abroad as the deep sea is gradually developed. The history of the cone penetration test is summarized, especially in the offshore engineering. And the full-flow penetrometer is introduced, which is fairly suitable for geotechnical investigation in deep see. Compared with the conventional techniques, the full-flow penetrometer can ignore the soil weight and pore pressure in the test. A large projection area of the probe will get more accurate results. A strict theoretical solution is worked out about the relation between the penetration resistance and the undrained shear strength of soft clay. The cyclic penetration test can evaluate the remoulded shear strength and the sensitivity of soil. A numerical analysis by appling the CEL method is conducted for the penetration process of the full-flow penetrometer. The simulated results show that the flow mode of soil is quite different with that of the theoretical assumption as the T-bar penetrates but it is similar when the Ball penetrates. The bearing capacity factor calculated by the numerical results is smaller than that suggested by Randolph, both T-bar and Ball.Key words: deep sea; CPT; full-flow penetrometer; bearing capacity factor0 引 言随着CPT设备的不断改进和发展，用于水上作业的静力触探设备不仅可在浅水作业，同时也可在深水作业。

海洋地质调查在海洋工程建设中的应用随着人类对海洋资源的需求不断增加，海洋工程建设逐渐成为一项重要的领域。

而海洋地质调查作为海洋工程建设的前提和基础，发挥着不可替代的作用。

在海洋工程建设中，海洋地质调查主要应用于以下几个方面：确定建设地点、评估环境影响、设计工程方案、确保工程安全和维护工程可持续发展。

首先，海洋地质调查在海洋工程建设中的应用体现在确定建设地点方面。

海洋工程的建设地点选择对于工程的成功与否至关重要。

通过海洋地质调查，可以获取大量海底地质数据，如海底地形、沉积物类型、地质构造等信息。

这些数据的分析和解读可以帮助工程师选择合适的建设地点，避免地质灾害隐患，降低工程风险，提高工程建设的成功率。

其次，海洋地质调查在海洋工程建设中的应用还表现在评估环境影响方面。

海洋工程的建设过程中，往往会对海洋生态环境产生一定的影响。

通过海洋地质调查，可以对建设地点的海洋生态进行全面调查和评估。

了解和分析海洋生物群落、海底沉积物中的重金属和有机物等环境因素，可以有效预测工程建设对海洋环境的影响，并提出相应的环境保护措施，保护海洋生态环境。

第三，海洋地质调查在海洋工程建设中的应用体现在设计工程方案方面。

不同的海洋地质条件对工程设计提出了不同的要求。

通过海洋地质调查，可以了解海底地质条件，如海底土壤性质、地质构造、海底坡度等，为工程设计提供重要的参考数据。

合理的工程方案需要充分考虑这些地质条件，以确保工程的稳定性和可靠性。

此外，海洋地质调查还可以提供海底管道敷设、海底隧道建设、海上风电场等工程的相关数据，为工程设计和施工提供依据。

此外，海洋地质调查在海洋工程建设中的应用还包括确保工程安全和维护工程可持续发展方面。

在海洋地质调查过程中，可以识别地质灾害隐患点，如海底滑坡、海底沉积物液化等，及时采取相应的防灾措施，减少工程灾害风险，确保工程的安全性。

同时，海洋地质调查还可以为工程的维护和管理提供数据支持，及时监测工程的变形和沉降等情况，为工程的可持续发展提供参考和保障。

《民族团结一家亲》教学设计教学内容：六年级品德与社会第二课德育教学目标：认知：1 知道我国是一个统一的多民族国家，各族人民同为一家人2 知道各民族人民共同创造了中华民族的灿烂文化，促动了国家的统一和发展，民族的团结和繁荣3 懂得各民族之间理应互相尊重、平等相待、和睦相处情感：1 愿意积极注重民族事务，愿意理解各族多彩的民族文化2 愿意与其他民族的人民互相尊重，团结如一家，对破坏民族团结的言论和行为感到气愤行为：1 能做到和不同民族的人们友好相处，不说不利于民族团结的话，不做有损民族团结的事2 在与其他民族相处时，能自俊尊重其他民族的风俗习惯教学重点、难点：使学生懂得在社会主义中国各民族之间理应互相尊重、平等相待、和睦相处。

教学过程：我们国家一共有多少个民族，你知道哪些少数民族，说一说一、看民族服装，观察各民族照片，导入新课1．谁能说说在我国社会主义大家庭中，除汉族外，还有哪些民族？（出示政区版图）边交流边指出这些少数民族的区域，并出示部分民族娃娃。

2．出示各民族照片：这是一张怎样的合影？（各民族在一起的合影）3．对，我们今天就来学习第2课——民族团结一家亲。

（出示课题）请同学们打开书，齐读课文第1、2节。

4．师：不同的民族虽然在服饰、语言、生活习惯等方面有所不同，但都是中华民族的一员，是一家人。

千百年来，各族人民团结友爱，共同建设着祖国，共同创造了祖国的灿烂文化，才使我们的祖国母亲变得如此强壮，如此美丽。

二、学习课文．领悟道理1．师：民族的团结和睦是祖国兴旺发达的重要条件，中国的历史就是各民族团结互助、共同进步的历史。

听故事：文成公主进藏。

生看书讨论（第3节）：（1）唐朝皇帝为什么把文成公主嫁到西藏？（2）为了促动藏族与中原的交流和发展，文成公主做了些什么？藏族青年怎么做的？（3）西藏人民为什么要供奉松赞干布和文成公主的塑像？师：汉藏是一家。

民族之间只有团结友爱、互帮互助，才能促动祖国的兴旺发达和进步。

南海北部区域沉积黏土基本工程特性及打桩分析李书兆;王忠畅;贾旭;贺林林【摘要】在南海北部区域已建油气田项目岩土工程数据的基础上,结合土工试验和静力触探测试(CPT),从土体的基础物性和力学特性入手,研究沉积黏土的工程特性.研究发现,低塑性指数和低黏粒含量是南海北部浅水区沉积黏土有别于南海北部深水区及世界其他油气海域的显著特征;南海北部深水和浅水沉积物具有2种不同的沉积模式,即细粒主导的深水沉积模式和粗粒主导的浅水沉积模式;进而发现南海北部浅水区沉积黏土具有极小的CPT侧摩阻力比,而深水区沉积黏土的CPT各归一化量值与墨西哥湾、西非近海等典型黏土有相似的分布特征.最后,将CPT结果与南海北部区域油气工程打桩时的特殊现象结合起来,采用基于CPT侧摩阻力的打桩分析方法,获得了与多个场址打桩记录相吻合的结果,证实了该方法的适用性和合理性,也从侧面确认了南海北部浅水区沉积黏土的特殊性和规律性.【期刊名称】《中国海上油气》【年(卷),期】2018(030)005【总页数】8页(P151-158)【关键词】南海北部;沉积黏土;基础物性;静力触探测试;侧摩阻力;打桩分析【作者】李书兆;王忠畅;贾旭;贺林林【作者单位】中海油研究总院有限责任公司北京100028;中海油研究总院有限责任公司北京100028;中海油研究总院有限责任公司北京100028;重庆交通大学河海学院重庆400074【正文语种】中文【中图分类】TU441南海北部区域是我国海洋油气资源开发的重要战略区，也是我国油气开发走向深水的前沿区。

该区域由小于200 m的浅水陆架向大于1 000 m的深水盆地延伸，随着水深的增加，黏性土逐渐成为沉积物的主要类别。

黏性土的工程特性多样化且难以确定，是海洋岩土工程不确定性的主要来源。

目前，对于南海北部区域沉积黏土的基本工程特性研究还处于起步阶段，已有的海洋岩土工程勘察技术主要以渤海土层的工程特性为基础,主要应用现场原位静力触探测试(CPT)、室内土工试验等手段。

浅谈海洋饱和砂土液化及判别方法作者：王虎刚来源：《价值工程》2014年第22期摘要：砂土在地震荷载作用下极易发生液化，液化土地基对建筑物造成的危害不可忽视，特别地在海洋这种复杂的环境条件下，带来的危害可能更大。

本文首先介绍了砂土液化给人类带来的灾难，然后介绍饱和砂土液化的机理、影响因素和判别方法，其中重点介绍了现阶段海洋工程中国内外使用的液化判别方法，并以我国南海某平台场址为例加以说明。

Abstract： The sandy soil is prone to be liquefied under seismic excitations， and the harm of liquefied soil foundation to the buildings is non-ignorable， particularly in the complex environment of marine conditions， the damage could be even greater. This paper firstly introduces the disasters that liquefaction bring to mankind， and then introduces the mechanism of liquefaction of saturated sand， influencing factors and identification methods， which focuses on the methods of liquefaction that used both at home and abroad in Ocean Engineering at this stage， and it is illustrated by the example of South China Sea platform.关键词：地震；砂土液化；影响因素；孔隙水压力；判别方法；平台场址Key words： earthquake；liquefaction；influencing factors；pore water pressure；identification method；platform sites中图分类号：P315.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）22-0317-030 引言我国是一个多地震的国家，在以往的多次强烈地震中，由于砂土液化造成的各种灾害已经成为一种不可忽视的地震破坏现象。

标准贯入试验（SPT）与圆锥动力触探试验（CPT）是土壤力学中常用的两种试验方法，它们分别通过不同的原理和方式来获取土壤的力学性质参数。

本文将对这两种试验方法的异同点进行详细说明，以便读者能够更加深入地了解它们各自的特点。

1. 原理和方法1.1 标准贯入试验（SPT）标准贯入试验是一种通过在土壤中使用特定标准锤重和下落高度的方式来模拟土体的承载能力的试验方法。

在SPT试验中，一根直径为50.8毫米的钢管被嵌入土壤中，然后一个63.5公斤的锤子从特定高度自由下落，击打土壤。

1.2 圆锥动力触探试验（CPT）圆锥动力触探试验是一种通过在土壤中使用一根圆锥形探头来测定土壤的力学性质参数的试验方法。

在CPT试验中，一根圆锥形探头被连续推进土壤中，同时测定推进的阻力和摩阻力。

2. 数据获取2.1 标准贯入试验（SPT）在SPT试验中，通过记录击打土壤的击数（每次击打的下降深度）来获取土壤力学性质参数。

2.2 圆锥动力触探试验（CPT）在CPT试验中，通过测定推进的阻力和摩阻力来获取土壤的力学性质参数。

3. 数据解释3.1 标准贯入试验（SPT）SPT试验得到的击数可以用来估计土壤的密度、粒度分布等参数，进而用于土壤的工程设计。

3.2 圆锥动力触探试验（CPT）CPT试验得到的阻力和摩阻力数据可以更加直接地用于估计土壤的承载力、压缩性和剪切强度等参数。

4. 应用领域4.1 标准贯入试验（SPT）SPT试验常用于土木工程中的地基设计和工程地质勘察，能够为土壤力学参数提供重要的实测数据。

4.2 圆锥动力触探试验（CPT）CPT试验在土壤勘察和地质勘测中有着广泛的应用，尤其是在对土壤的力学性质有较高要求的项目中。

5. 设备和操作5.1 标准贯入试验（SPT）SPT试验需要较为简单的设备，包括用于击打土壤的标准锤和钻孔设备。

5.2 圆锥动力触探试验（CPT）CPT试验需要专用的推进设备和测量仪器，主要是圆锥探头和相应的数据采集系统。

静力触探技术在海洋工程勘探中的应用发表时间：2020-04-13T15:19:54.723Z 来源：《基层建设》2019年第31期作者：欧阳义[导读] 摘要：对于工程地质分析评价工作而言，静力触探技术凭借着高速、便捷、连续性好等优势。

作为工程勘察的重要手段之一，该技术在海洋工程地质工作中也得到了广泛应用，因此，本文就该技术在其中的应用进行分析，首先介绍了国内外该技术的发展情况，其次对其应用展开深入的研究，希望能够为海洋工程勘探工作提供一定的参考。

中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司湖南长沙 410014摘要：对于工程地质分析评价工作而言，静力触探技术凭借着高速、便捷、连续性好等优势。

作为工程勘察的重要手段之一，该技术在海洋工程地质工作中也得到了广泛应用，因此，本文就该技术在其中的应用进行分析，首先介绍了国内外该技术的发展情况，其次对其应用展开深入的研究，希望能够为海洋工程勘探工作提供一定的参考。

关键词：静力触探技术；海洋工程勘探；应用十三五规划中明确指出要开发蓝色经济空间，加大力度开发海洋工程，这也进一步促使海洋工程勘探技术的研究，静力触探技术也就是锥探技术，其属于土体原位测试技术，反应的是土质变化特征，操作原理就是利用准静力用匀速将内部传感器探头压入到土层中，根据土层厚度将探头所受到的阻力变化情况记录下来，进而推测出土层情况。

该技术在工程地质综合分析评价中的应用比较广泛，尤其是海洋工程地质勘探中具有明显的优势。

一、国内外静力触探技术概述（一）国外静力触探技术国外使用静力触探技术的起步时间比较早，从1913到1930年，瑞典、荷兰先后都应用了静力触探技术，在一定程度上推动了该技术实现了创新发展。

而从1960年开始，荷兰、法国等国家未来发展海洋事业，将静力触探技术应用到海洋土体探测活动，并在1965年建立了自升式平台开展海底静力触探勘探工作，且取得了成功，自此之后，海洋工程勘探领域正式开始应用CPT技术[1]。

例析基于CPTU技术海上井位的地质分层孔隙水压力静力触探（英文简称CPTU）是一种具有速度、数据连续、再现性好、操作省力等优点的新型原位测试技术。

孔隙水压力静力触探技术是把测孔隙水压力的传感元件与标准的静力触探组合在一起，在测定锥尖阻力qc和侧壁摩擦阻力fs的同时，量测土的孔隙水压力u；当停止贯入时，还可量测超孔隙水压力△u的消散，直至超孔隙水压力全部消散完，达到稳定的静止孔隙水压力u0。

目前，孔隙水压力静力触探（CPTU）在地质勘察中已得到广泛应用。

随着海上资源勘探开发日益发展，海上需要越来越多的基础建设。

海上钻井船的插桩和钻进平台建设及管道的铺设都必须依靠浅层的地质条件才可以进行作业。

传统的海上地质勘察的方法是钻孔取样，通过现场和土工实验室试验，为海上工程提供设计参数。

传统的取样和实验室分析方法不仅对土样的扰动大，使得实验室测试结果常出现较大误差，同时成本费用比较高，操作比较麻烦，耗费勘察周期长，地质参数的精确性很难做到。

孔隙水压力静力触探在海上地质勘察中可以弥补钻孔取样的不足，不需要取样，而且周期短。

目前国家的发展战略是向深海进军，水深的增加会加大取样难度，甚至取不到土样。

本文就针对海上某井位隙水压力静力触探（CPTU）资料作了划分土层的分析和总结，为以后海上CPTU技术应用提供借鉴和参考。

1 孔隙水压力静力触探（CPTU）的理论基础把探头借助机械力量压入土中时，终端记录锥尖阻力qc和侧壁摩擦阻力fs，以及土的孔隙水压力u随深度的变化曲线，具有具有快速、可靠、经济和连续的优点。

由于不同的土质，反映到qc-h，fs-h，u-h曲线上，会呈现出成层的分布规律，利用这个规律可以对海底地质进行分层。

文献[4]对目前基于CPTU的土质分类经验图表进行了很好的总结。

在正常贯入速率下（2cm/s）测得的u-h曲线上，能够反映出2cm薄层的变化。

因此，利用孔隙水压力随深度变化曲线判别土层能够提高判别的准确性和精度。