海浪作用下沙床中孔隙水压力的巨细和漫衍纪律与海浪的特性和沙床土的质料特性是相关的。本实验接纳PDA型微型土压力传感器加上透水石改装成的微型孔隙水压力传感器量测在具有差别特征参数的海浪作用下,砂质海床中的孔隙水压力的巨细和漫衍纪律,用以检验海床对海浪的响应的理论模型。
01实验设计
试验中的海浪接纳规则波和不规则波。规则波在周期和波高上进行了多种变革,不规则波接纳了JONSWAP 谱波,种种波谱的规则海浪又在谱峰周期宁静均波高上进行了多种变革。以上种种海浪均考虑了3种水深的变革。沙床模型接纳了均质粗沙,各组实验中量测了沙床中差别点处的孔隙水压力时程。
该实验传感器是通过PDA型微型土压力传感器(厚度为1mm,直径为6.5 mm,量程为200kPa)加上透水石改装成为微型的孔隙水压力传感器,来丈量非饱和土的空隙水压力。
PDA微型压力传感器主要用于结构模型,小型岩土模型的压力测试,其结构可用于短期的水下丈量。测试精度高。7.6mm的直径可便当的装置在差别模型的要害部位,用来丈量模型在受力情况下的压力状况。
02实验装置
图1 波流水槽示意
图2 传感器布设
03实验结果
将传感器收罗到的实验数据进行整理并绘制曲线。图中给出了部分有代表性的实验结果,包括海浪条件下孔隙水压力响应的幅值。图中z为传感器距离泥面线的距离;u 为孔隙水压力;D为水深;H 为波高;T 为海浪周期(关于不规则波则为平均周期或谱峰周期);h 为沙层厚度。
图3 规则波波压力历时曲线
图4 泥面下0.03 m 处规则波引起的孔压响应
图5 泥面下0.13 m 处规则波引起的孔压响应
图6 泥面线下0.03 m 处规则波引起的土压响应
图7 差别水深时规则波作用下孔压响应理论与实测值比照
图8 差别周期时规则波作用下孔压响应理论与实测值比照
图9 差别波高时规则波作用下孔压响应理论和实测值比照
图10 JONSWAP 波压力历时曲线
图11 泥面0.03 m 下JONSWAP 波引起的孔压响应
当周期和波高稳准时,由海浪引起的孔隙水压力随水深的增加而逐渐减小。同一水深和波高条件下,由海浪引起的孔隙水压力随周期变大而变大;当水深和周期牢固时,由海浪引起的孔隙水压力随波高的增加而增加。
相关仪器
*参考文献:《海浪作用下砂质海床孔隙水压力的响应纪律实验研究》.钟佳玉,郑永来,倪寅
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