打桩过程中考虑溜桩影响的土阻力研究

大直径超长桩的可打入性分析的准确性是打桩施工顺利进行的重要保障,打桩过程中土阻力预测是其中的关键一环。现有的预测方法都不考虑不同的打桩过程对打桩土阻力产生的影响,根据东海某发生溜桩的实际工程,对打桩中产生溜桩时的土阻力预测方法进行了研究。根据现场打桩全程高应变监测取得数据,采用CAPWAP分析了整个打桩过程中土阻力随桩基入泥深度的变化,试验数据显示,打桩过程中的溜桩对桩侧摩阻力的分布产生了明显的影响;根据其影响程度的不同可以划分为完全影响区,部分影响区和不影响区3个部分,同时给出了不同区域中土阻力的计算方法。实例验证显示,这种方法预测的土阻力的精度明显高于现有常用方法的预测精度。

夹层土上自升式钻井平台穿刺机理的离心模型试验研究

自升式钻井平台是一种海洋石油开采中常用的平台结构形式。桩脚穿刺是引发自升式钻井平台事故的最主要的原因,目前对于穿刺机理的研究都集中在桩靴达到或者进入到硬层以后,即认为只有桩靴在达到或进入硬层后,穿刺行为才开始启动。在中国南海海域普遍存在硬夹层分布土层,即软—硬—软,俗称"鸡蛋壳"土层分布,现场情况显示,在这种土质条件下,现有的方法很难对穿刺行为做出准确的预测。采用离心模型试验以及有限元的方法对上述土层分布下的穿刺机理进行了研究。离心模型试验显示:在桩靴贯入过程中所受到的土阻力的大小沿深度的分布存在两种不同的模式。当上层软土强度与硬层强度之比在0.5左右时,土阻力沿深度的分布存在两个峰值点;当上层软土强度与硬层强度之比在0.2左右时,土阻力沿深度的分布与现有计算模式的情况相同。有限元计算分析显示造成上述现象的主要原因是塑性区在土体中的展开模式的区别。在钻井平台预压插桩过程中应该充分考虑土体中土阻力的分布特点,合理设计每级预压荷载的大小,预防穿刺的发生。