摘要：为积极响应国务院发布的“十四五”海洋经济发展规划，自2021年以来，武汉理工大学三亚研究院根据科研队伍状况及人才培养需求，有序引进了一系列高端海洋岩土工程测试设备，并投入实验室建设。目前，由欧美大地公司提供的一系列设备已相继到位并投入使用。
为积极响应国务院发布的“十四五”海洋经济发展规划，自2021年以来，武汉理工大学三亚研究院根据科研队伍状况及人才培养需求，有序引进了一系列高端海洋岩土工程测试设备，并投入实验室建设。目前，由欧美大地公司提供的一系列设备已相继到位并投入使用。
此前，欧美大地已经为中国海洋大学和浙江大学位于三亚崖州湾的岩土实验室提供了一批高质量的岩石及土工试验设备，目前这些设备运行状况良好。
随着国家海洋战略的深入实施，海上风电、海上钻井平台、可燃冰开采以及岛礁建设等重大海洋资源利用和建设工程相继展开。这些项目不仅投资巨大、工期长，而且对国民经济和国际声望具有重要影响。然而，海上建筑物和构筑物的工作环境远比陆上复杂，海底地震、风浪侵蚀以及岩土体基础长期受到高频动荷载作用，使得海上工程的安全性和稳定性面临严峻挑战。
武汉理工大学三亚研究院的成立及其设备引进，正是为了应对这些挑战。研究院引进的三维动单剪系统MDDCSS、水-热多场耦合双向动三轴DYNTTS、天然气水合物加载测试系统ETAS、恒应变速率固结及自动三轴仪CRS、柔性壁渗透系统PERM、弯曲元系统GDSBES，以及可燃冰水合物低温高压动三轴测试系统ELCTAS等一系列设备，将用于土体和岩石的压缩模量、动静态强度、动态模量、应力应变特性等海洋工程岩土体力学指标的测试。这些设备能够模拟地震、风荷载、波浪荷载以及可燃冰开采过程中的低温高压等特殊海上工况，为海上工程建设和可燃冰资源开发提供更为可靠和全面的科学依据。
相较于欧美发达国家，我国在海洋岩土工程研究方面起步较晚，但近年来在国家的大力主导下，相关研究稳步快速推进。武汉理工大学三亚研究院等单位的设备引进，正是我国在这一领域加速追赶的重要体现，项目的意义不仅在于提升我国海洋岩土工程研究的技术水平，更在于适应当前海洋战略发展需求，助力国家重大海洋工程建设，为国家经济建设服务！
可燃冰水合物低温高压动三轴 ELCTAS
可燃冰水合物低温高压动三轴测试系统ELCTAS
试验操作中
系统基于GDS液压加载架，在顶部横梁上安装一个动态液压作动器来施加轴向荷载，可选荷载范围为100、250kN。该系统能够控制动态循环位移或荷载进行轴向加载，并能与可选的动态围压作动器（径向应力）同步加载，以实现动态应力路径试验的高级功能。配置大直径三轴压力室，还可以对碎石等粗颗粒试样进行试验。
该系统可用于模拟海底的高压、低温环境，对可燃冰样本进行动三轴测试，以评估其力学性质。
三维动单剪系统 MDDCSS
三维动单剪系统MDDCSS
允许在两个方向上进行简单的剪切，而不是标准单向剪切。这通过具有与主剪切作动器成90度的第二剪切作动器来实现。VDDCSS-CON还允许对试样施加围压。试样被封装在丙烯酸压力室内。围压的使用也允许将反压施加到试样上。这样就允许试样进行反压饱和，在简单剪切试验期间直接测量超孔隙水压力。当用作可变方向的机器时，第二剪切轴可以独立于另一个剪切轴或与其一起使用，因此可以在任何水平方向上执行简单的剪切。
系统可以模拟波浪荷载或风荷载等水平荷载对海上基础设施的动剪切特性，以及模拟土体受到地震荷载引起的循环剪切特性、砂土抗液化性能等。
温控双向动三轴 DYNTTS
水-热多场耦合双向动三轴DYNTTS
高级动态三轴试验系统 (DYNTTS) 是一套高端的试验设备，它将三轴压力室和动力驱动器合为一体，可以施加最大5Hz的动态荷载、变形和应力。轴向加载由装有马达驱动的基座螺旋传动，从压力室底座施加轴向力和轴向变形。
该系统可用于评估岩土体在复杂海洋环境下的力学响应，特别是在考虑温度和水流耦合作用下的变形和强度特性，为海洋结构物的地基设计和稳定性分析提供关键数据。
自动环境三轴试验系统ETAS
天然气水合物加载测试系统ETAS
自动环境三轴实验系统（ETAS）是一个基于荷载架带温度控制的三轴实验系统，可以进行以下实验：
• 冻土实验
• 可燃冰实验
• 高压实验
• 高低温温控实验
该冷却系统为冻土实验提供了理想的条件。高达100MPa的高压低温控制能力也为可燃冰三轴实验提供了理想的条件；此系统也提供仅加热温控系统选项。
该系统可用于模拟海底高压低温条件，测试天然气水合物的力学性质，评估其对海洋岩土体的稳定性影响，为海洋资源开发和海底工程建设提供关键数据支持。
恒应变速率固结仪CRS
恒应变速率固结及自动三轴仪CRS
GDS恒应变速率固结仪CRS是一种基于荷载架的一维固结仪，系统能够施加反压，并测量从1MPa(低压版本)、3MPa(中压版本)到20MPa(高压版本)的孔隙压力。结合GDS控制器和软件，系统将通过用户指定的加载路径，使用恒定应变加载速率，从开始到结束运行整个测试。
该系统可快速测试海洋黏土等软土的固结沉降特性，提高试验效率，为海洋工程的地基设计、承载力计算及稳定性分析提供关键力学参数。
渗透仪
柔性壁渗透系统PERM
GDS渗透系统允许用户独立控制围压、反压和底部压力/体积，允许使用GDSLAB软件自动化控制恒定流速和恒定水头渗透测试。有两种类型的压力室可用，一种是专用的100mm压力室，可以进行各向异性测试，另一种是标准的三轴压力室，可以升级进行各向异性测试，进行三轴测试。
该系统可以准确测定岩土体的渗透系数，有效避免侧壁渗漏，模拟现场条件，快速饱和试样，为海洋工程的地基设计、防渗措施及稳定性分析提供关键数据支持。
弯曲元件测试系统
弯曲元系统GDSBES
GDS 弯曲元件可以非常容易地在三轴压力室中测量土在小应变时的最大剪切模量。在海洋工程岩土体力学指标测试方面，可用于测量土体在小应变时的最大剪切模量，评估土体的刚度特性等。
由于荷载和位移测量装置的分辨率和精度不够，因此，在室内非常小的应变条件下测量土的刚度是非常困难的。在三轴试验中测量小应变刚度通常采用局部应变传感器，虽然局部应变传感器改善了这一情况，通常可能达到0.0001%，但与使用弯曲元件相比，这种传感器的价格很昂贵，通常用于科学研究。
三轴试验系统中的弯曲元件可以很容易地测量最大剪切模量Gmax，简单而高效。目前为止，GDS已经在三轴、固结、单剪、共振柱和GDS和其他供应商生产的许多其他系统中安装了弯曲元件。
我国在海洋岩土工程研究领域正持续投入力量，不断推进相关研究工作的深入。虽然仍面临诸多挑战，但我国在海洋岩土工程研究领域的努力和进步不容忽视，正逐步朝着更高水平迈进！
来源：晶晶happy
