一种模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备及测试方法技术

技术编号:46061292 阅读:11 留言:0更新日期:2025-08-11 15:46
本发明专利技术属于海洋岩土工程技术领域,公开一种模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备及测试方法。该系统包括集成式探头、步进电机、直线模组、中空探杆、扭转模组、加载平台、试样箱、水深模拟系统、温控系统。本发明专利技术利用液压源及温控器模拟深海低温高压环境,模拟效果好并实现土样可视化,通过设计集成式探头将静力触探与十字板剪切试验结合,测得土体渗透系数、固结系数、不排水抗剪强度和灵敏度,提升土体参数分析的精度和效率,实现数据互补、效率优化和精度提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海洋岩土工程,尤其涉及一种模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备及测试方法


技术介绍

1、深海岩土工程是海洋资源开发、海底管线铺设及海洋平台建设的关键基础,其核心挑战在于准确评估深海软黏土等复杂土层的力学特性。深海环境具有高静水压(可达数十兆帕)、低温(通常为二至四度)及土体高灵敏度等特点,传统岩土测试方法在环境模拟、测试效率及参数精度方面存在显著局限性。

2、目前,静力触探试验(cpt/cptu)和十字板剪切试验(vst)是深海土体勘察的主要手段。cpt通过连续贯入实时获取锥尖阻力、侧壁摩擦力及孔隙水压力,可快速划分土层并推算渗透性、固结系数等参数;vst则直接测定软黏土的不排水抗剪强度和灵敏度。然而,现有技术存在深海环境模拟不充分、设备独立性与效率低下并且可视化与实时监测缺失。针对上述问题,亟需一种集成化、高精度的测试系统,能够在实验室中精准模拟深海环境,并实现cpt与vst的协同测试,以提升参数分析的可靠性与效率。本专利技术的提出,正是基于对现有技术缺陷的深入分析,旨在通过创新设计解决深海岩土工程中的关键瓶颈。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备,其特征在于,包括步进电机(1)、直线模组(2)、扭转模组(3)、中空探杆(4)、集成式探头(5)、加载平台(6)、试样箱(7)、水深模拟系统、温控系统;

2.根据权利要求1所述的模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备,其特征在于,所述三角翼(5-2)呈三角形,其一侧边连接连杆(5-3-2),以其下顶点作为旋转点,伸入或伸出静力触探探头(5-1)。

3.根据权利要求1所述的模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备,其特征在于,所述加载平台(6)包括横梁(6-1)、支撑立柱(6-2)、底板(6...

【技术特征摘要】

1.一种模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备,其特征在于,包括步进电机(1)、直线模组(2)、扭转模组(3)、中空探杆(4)、集成式探头(5)、加载平台(6)、试样箱(7)、水深模拟系统、温控系统;

2.根据权利要求1所述的模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备,其特征在于,所述三角翼(5-2)呈三角形,其一侧边连接连杆(5-3-2),以其下顶点作为旋转点,伸入或伸出静力触探探头(5-1)。

3.根据权利要求1所述的模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备,其特征在于,所述加载平台(6)包括横梁(6-1)、支撑立柱(6-2)、底板(6-3)和底座(6-4);直线模组(2)固定在上部横梁(6-1)中心;中空探杆(4)穿过两个横梁(6-1)与直线模组(2)相连;底板(6-3)中心设有圆形开口,圆形开口两侧对称固定支撑立柱(6-2),支撑立柱(6-2)顶端通过两根横梁(6-1)连接;底座(6-4)为矩形框架,内部中空,由四根杆支撑;试样箱(7)固定于底座(6-4)内;扭转模组(3)固定在底板(6-3)上,中空探杆(4)依次穿过扭转模组(3)、圆形开口、底座(6-4)顶部,集成式探头(5)伸入至试样箱(7)内。

4.根据权利要求3所述的模拟深海温压环境的全应变范围土体强度特性测试设备,其特征在于,所述试样箱(7)包括顶盖(7-1)和方形容器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨钢张鑫飞孙安元任玉宾杨庆
申请(专利权)人:大连理工大学
类型:发明
国别省市:

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