[发明专利]一种浅海型海底沉积物压力观测装置及方法

说明书

本发明公开了一种浅海型海底沉积物压力观测装置及方法，其属于海底探测技术领域，浅海型海底沉积物压力观测装置包括探杆、锥尖、耐压舱、数据采集组件和探头，探杆的内部中空形成容置腔，探杆包括相互连接的多个节杆；锥尖设置于探杆的一端；耐压舱设置于探杆的另一端，数据采集组件设置于耐压舱内；探头设置于相邻节杆的连接处，探头包括外壳和设置于外壳内的传感器，传感器的一端与数据采集组件电连接，另一端与外界连通以检测外界的压力，所述传感器有两种，分别为孔隙水压力传感器和土压力传感器。浅海型海底沉积物压力观测方法采用上述浅海型海底沉积物压力观测装置，同时检测孔隙水压力和土压力，进一步促进对海底沉积物力学状态的研究。

技术领域

本发明涉及海底探测技术领域，尤其涉及一种浅海型海底沉积物压力观测装置及方法。

背景技术

海洋沉积物中孔隙水压力变化是沉积物强度变化的重要指示参数，对于海浪及地震引起的海底滑坡等地质灾害现象具有显著的指示作用。地震及海浪作用往往使沉积物尤其是砂土或粉土中孔隙水压力升高，沉积物所依托的有效应力降低，进而导致其强度降低。因此通过孔隙水压力的变化能够了解沉积物的稳定性。波浪荷载下通过观测沉积物中孔隙水压力变化能够获悉波浪附加于沉积物中的各种力学状态，从而为稳定性分析提供技术支持。因此，动力荷载下沉积物中孔隙水压力观测是海洋岩土工程或海洋地质灾害分析中较为重要的一种技术手段。

发明内容

本发明的目的在于提供一种浅海型海底沉积物压力观测装置及方法，以实时进行海洋沉积物中力学参数的观测，进而了解沉积物的稳定性。

如上构思，本发明所采用的技术方案是：

一种浅海型海底沉积物压力观测装置，包括：

探杆，其内部中空形成容置腔，所述探杆包括可拆卸连接的多个节杆；

锥尖，设置于所述探杆的一端；

耐压舱，设置于所述探杆的另一端；

数据采集组件，设置于所述耐压舱内；

探头，设置于相邻所述节杆的连接处，所述探头包括外壳和设置于所述外壳内的传感器，所述传感器的一端与所述数据采集组件电连接，另一端与外界连通以检测外界的压力，所述传感器有两种，分别为孔隙水压力传感器和土压力传感器。

其中，所述外壳内设置有安装孔，所述传感器设置于所述安装孔内，所述安装孔的一端与外界连通。

其中，所述外壳内设置有与所述容置腔连通的穿线通道，所述安装孔的另一端与所述穿线通道连通。

其中，所述外壳内还设置有压力引导孔，所述压力引导孔与所述容置腔连通。

其中，所述传感器有两种，分别为孔隙水压力传感器和土压力传感器，所述孔隙水压力传感与外界的连通处设置有透水石，所述土压力传感器与外界的连通处设置有不锈钢膜片。

其中，所述数据采集组件包括：

电路板，设置于所述耐压舱内；

导线，穿设于所述容置腔中，所述导线的一端与所述电路板连接，所述导线的另一端与所述传感器连接。

其中，所述耐压舱与所述探杆之间设置有底座，所述底座包括支撑板和罩体，所述支撑板与所述探杆连接，所述罩体与所述耐压舱连接。

其中，所述支撑板的横截面积大于所述探杆的横截面积。

其中，所述耐压舱的一端设置有法兰，所述法兰与所述罩体连接。

一种浅海型海底沉积物压力观测方法，采用如上所述的浅海型海底沉积物压力观测装置，包括：

布放：将浅海型海底沉积物压力观测装置在水中布放，传感器的检测值为静水压力，随着水深增加，传感器的检测值逐渐增大；