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]。截止到目前为止，欧美等发达国家关于静力触探技术的应用已经比较成熟，且实现了持续创新，被全球土工领域广泛认可，实现了商业化发展。
（二）国内静力触探技术
我国从1954年开始引入静力触探技术，并进行了黄土土体的试验，1964年研制出第一台触探仪，之后关于探头传感器技术的研究比较少，当前使用的探头主要为单桥和双桥两种探头，其规格与国际通用要求也不相同，导致测试结果无法在国际上开展交流活动，且相较于先进国家而言，我国在CPT理论知识、CPTU等方面的研究也有较大的差距。截止到目前为止，我国对海底静力触探设备的研究也比较丰富，例如1973年的海底静力触探仪，其使用涡轮蜗杆和齿轮进入形式，水深可以达到50m，深度可以达到7m[2]。再比如2003年的顶压式静探机，或是2005年的浅海域海底静力触探测试系统，使用柔性卷绕杆连续进入形式，水深可以达到55m，深度可以达到15m。
二、海洋工程勘探中CPT技术的应用
（一）国外CPT测试设备
1.海底式测试设备。该设备使利用探杆将探头从海底持续的进入到土层中，其是在1971年研发应用的，该设备根据重量、进入深度以及探头大小可以分成重型和轻型两种类型。该设备主要应用在配备吊车、A型吊架船只中。此外，该设备还有其他的操作形式，就是将设备安装在水下机器设备中，以便于海床环境开展作业[3]。但是，该设备也存在不足，由于设备自身重量有限，导致其提供的静压反力受限，以致静力触探深度不够。
海床式静力触探仪对相关的设备依靠性太强，需要配置水下机器设备共同使用，且操作不便，使用成本较高。
2.交替式测试设备。该设备的覆盖率仅为50%，在缺乏探测数据深度基础上，样品用于测试描述，如表1所示，为测试流程。该设备弥补了海床式设备中存在的探测深度不够的缺点，但是其也存在覆盖率较低的缺点，且操作也比较复杂。
表1 测试流程
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（二）国内CPT设备
1.设备引入。现阶段，国内引入的勘探设备是用于外海勘探作业的自升式平台，其通过海上固定平台与陆地CPT测试设备共同建立了海洋工程CPT勘测设备。
2.设备参数。本文选用的CPT设备为液压静力触探设备，其型号为OCPTUN250，该设备的油缸形成达到600mm，进入速度可以达到2cm/s，起拨的速度达到了5cm/s，柴油机功率在15kw左右，进入的深入根据地层状况大于在50m到80m期间[4]。另一个型号选择的是N500型号的液压经理出台设备，该设备的油缸形成达到1000mm，进入速度可以达到2cm/s，起拨的速度达到了5cm/s，柴油机功率在20kw左右，进入的深入根据地层状况大于在100m到150m期间。选用的探头则是面积为10平方厘米的多功能数字探头，其锥底截面积为10平方厘米，量程在0-40MPa，精度在-0.2%到+0.2%之间。侧边面积达到了150平方厘米，量程在0-500MPa，精度在-0.5%到+0.5%之间。探头的体变量不少于0.2%，量程在0-2MPa，精度在-0.5%到+0.5%之间。斜面测量量程在0-90度，分辨率达到了0.1度[5]。
实际运用中，采用的海上勘测平台设备固定在近海海域地质中，设备的操作比较简便，对于原位参数而言，采用的固定的设备可以准确测定侧壁的摩擦力、锥间阻力以及剪切波等相关数据信息，描绘出近海域的基层土体图形。对于具体操作而言，采用固定的设备和其他主流海洋勘测设备，其操作比较简便，且本身对相关设备依靠度不高，操作难度不大，便于维护保养。
结束语：
综上所述，随着海洋经济的发展，我国在海洋资源开发利用方面也越发深入，静力触探技术在海洋工程勘探中的应用越发广泛，其作为先进技术代表更为突出。基于海上勘探平台的静力触探设备在实际应用中的优势比较明显，随着我国未来的海洋开发需求，将更进一步推动新设备的运用，为我国海洋强国的建设作出应有的力量。
参考文献：
[1]黄启义.静力触探在岩土工程勘探中的应用[J].建材与装饰，2018（11）：242-243.
[2]陈磊.基于最小二乘法拟合某海域静力触探锥头系数[J].科技视界，2019（15）：70-71.
[3]曹子君，郑硕，李典庆，etal.基于静力触探的土层自动划分方法与不确定性表征[J].岩土工程学报，2016，40（2）.
[4]黄飞.大贯入力海床式静力触探的硬土层物理力学指标对比[J].水运工程，2019（6）：186-191.
[5]邵康，苏谦，刘凯文，etal.竖向受压下考虑安装扰动螺旋钢桩数值模拟分析与现场载荷试验[J].岩石力学与工程学报，2019，38（12）：2570-2581.
论文作者:欧阳义
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/13
标签：静力论文; 设备论文; 技术论文; 海洋工程论文; 土层论文; 海床论文; 测试论文; 《基层建设》2019年第31期论文;