考虑超静孔隙水压力的大直径桩可打性分析

随着海上风电建设中大直径钢管桩的广泛应用,可打性分析在预判和解决沉桩施工技术难题及安全隐患上发挥重要作用。通过考虑超静孔隙水压力影响下桩周土体承载力变化的分析研究,提出可打性分析过程中土参数获取的新方式,并通过某海上风电大直径钢管桩的沉桩过程进行可打性分析应用,应用结果显示:可打性分析对桩承载力、桩身最大应力值、终锤贯入度等数据的预测均与实际测得值十分接近,验证考虑超静孔隙水压力的大直径桩可打性分析准确性较高,能为沉桩施工可行性提供科学性的技术指导。

基桩可打性分析与全程动测监控理论在码头工程中的应用

如何避免预应力混凝土基桩在锤击施打过程中的桩身断裂、破损现象,如何制订经济、合理、高效的沉桩施工方案是摆在工程师面前的重要课题。利用可打性GRLWEAP分析和全程动测监控理论在湛江某码头工程中的成功应用实例,通过对可打性分析与沉桩过程中的测试结果进行对比分析研究,探讨基于波动理论基础的沉桩控制方法,旨在为工程沉桩施工及质量控制提供技术参考。

大直径桩波动方程可打性分析及应用

利用波动方程分析程序模拟某超大跨海工程大直径钢管桩的打桩过程,并根据实际桩-土-锤系统参数进行可打性分析,确定桩-土-锤系统性能及桩的运动和受力状况。波动方程分析可采用不同的打桩锤模拟计算,得到锤击数、承载力、桩身拉应力和压应力结果。通过比较,选择最佳的打桩锤并制定合理的沉桩标准,估计总的打入时间。

波动方程可打性分析在欧标码头工程中的应用

进行波动方程可打性分析有助于确定桩型、桩锤及沉桩标准,但大多是对国内相关工程案例的研究,其在国外欧标项目中的应用案例却很少。文章先对欧洲标准中有关可打性分析的内容进行了介绍,随后分析了在欧标体系下开展钢管桩和PHC桩可打性分析应用的工程案例。研究结果表明,欧标体系中可打性分析应用更为广泛,可打性分析能在实际工程中为项目提供切实有效的帮助,且分析数据合理、可靠。

基于GRLWEAP的桩基可打性分析方法评价及参数优化

桩基础在海上风电工程中得到广泛应用,在地质条件复杂的福建海域,沉桩作业面临着沉桩不到位及卷边等风险,桩基可打性分析在沉桩施工及桩长设计中具有重要的指导与参考意义。GRLWEAP软件在可打性分析计算中提供了多种土层分析方法。本文结合福建地区海上风电工程实际沉桩情况,针对国内常用的美国石油协会标准(American Petroleum Institute,API)与标准贯入试验N值(Standard Penetration Test N-Values,SA)分析方法进行计算验证。计算结果表明,API相较于SA分析方法在该地区更接近实际情况。进一步对API分析方法中土层侧阻参数进行优化,在覆盖层与基岩层侧阻值中分别引入折减系数0.8和扩大系数1.5,并对优化后的模型进行验证。验证结果表明,参数优化后的模型在福建地区特殊地质条件下桩基可打性分析中更具参考意义。

黏性土中锚桩安装贯入可打性分析

深水锚桩作为各类海上油气平台、海上风电场及水下结构物的基础,已得到广泛的应用,锚桩贯入可打性分析是安装资源选择和安装方案设计的前提。以某实际工程项目为例,介绍了GRLWEAP软件模拟打桩分析的计算原理及分析内容,按有土塞、无土塞两种基本工况,同时考虑复打情况下桩侧土强度恢复的影响进行了贯入可打性分析,根据分析结果,进行了拒锤和溜桩等安装风险的评估。最终对理论分析与安装记录数据进行了对比分析,为相关工程项目施工提供指导和借鉴。

大直径钢管桩施工前可打性分析与实际沉桩验证对比分析

在桩基施工前,分析桩锤是否满足该工程沉桩需求有重要意义。本文以几内亚铝矾土出口项目海工结构工程桩基施工为依托,运用GRLWEAP打桩分析软件对平台区域试桩桩基进行可打性分析,并通过管桩实际施打进行对比分析,得出在管桩沉桩前可打性分析的必要性。

复杂场地条件下PHC桩沉桩可行性分析评价研究

在PHC桩的施工过程中,会遇到复杂的地质条件,如强风化岩层和深厚的硬黏土,从而导致沉桩过程中可能出现无法顺利沉桩到位等质量事故。本文研究利用GRLWEAP分析程序对软土地区的PHC管桩在穿越强风化岩层和深厚硬黏土等复杂场地下进行沉桩的可行性分析,同时,还将分析结果与现场高应变监测试验的结果进行了综合比较。研究发现:高应变监测结合GRLWEAP工具评估沉桩可行性是关键有效的方法;只要合理选择打桩系统和沉桩工艺,PHC桩在穿越强风化岩层场地方面是完全可行的;PHC桩穿越硬黏性土地基时,桩身损伤主要是由土塞效应引起的环向张力造成的。

碱渣地质中打桩分析

碱渣作为制碱过程中的残渣,经日积月累已形成大规模的堆积。天津地区主要通过集中填埋的方式处理碱渣,从而形成了较大规模的碱渣地质区域。桩基础为碱渣区域开发提供了一种方式。本文基于碱渣区域静力触探原始数据,通过基桩可打性分析,探讨碱渣区域基桩的可打性、基桩的承载力、基桩的端阻力、基桩的侧阻力。通过不同桩径的可打性分析,总结相应规律,为相关地区工程建设提供参考。

深海水下导管架钢管桩可打性实例分析

利用波动方程可打性分析方法对我国东海海域水下导管架钢管桩的沉桩可能性进行了计算和分析,模拟了钢管桩在打桩过程中桩-土-锤系统的性能及桩的运动和受力状况,得到了如锤击数、打桩阻力、承载力、桩身压、拉应力、锤击能量等一系列参数,并选择了最佳的打桩锤,制定了合理的沉桩标准以及估计了总的打入时间。这些成果为设计部门和沉桩作业部门提供了重要的计算依据和控制参数。波动方程可打性分析方法既考虑了桩土的静力作用,又考虑了桩-土-锤系统的动态效应,对我国深海水下大直径钢管桩的设计和施工大有裨益。

基于GRLWEAP的海上风电场超大直径桩基可打入性分析

随着海上风电机组单机容量增大、离岸距离和水深增加,如何科学有效地开展超长超大钢管桩可打性分析成为海上风电场工程设计及施工的重点和难点。以山东某拟建海上风电场为例,采用基于波动方程分析方法的GRLWEAP程序模拟海上风机超大直径单桩基础沉桩的动力学过程。计算结果表明,GRLWEAP程序可有效计算分析不同锤型下打桩过程中锤击数、桩身应力变化情况及可能出现问题,为工程桩锤的选型、沉桩难易程度的预判提供准确有效的指导。

复杂地质条件下PHC桩可打性与实际沉桩全程动测对比分析

针对复杂地质条件下经常出现基桩难以入土至设计高程等异常情况影响施工的问题,研究了基桩可打性和沉桩过程质量控制方法。基于坦桑尼亚达累斯萨拉姆港改扩建工程,采用对典型地质钻孔处桩基进行GRLWEAP可打性和沉桩过程高应变全程动测对比分析的方法,得出结论:利用全程动测结果可以对可打性分析中的土层参数进行更符合实际的修正。研究结果表明:参考类似土层参数修正值进行调整后的GRLWEAP可打性分析和高应变全程动测不仅能为PHC桩沉桩施工提供理论支持,还能实时监控沉桩过程以进行质量控制。

海上密实碎石土持力层钢管桩沉桩及承载特性试验研究

由于缺乏海相密实碎石土持力层中钢管桩的工程实例及研究,依托秘鲁某港口工程,研究碎石土持力层中钢管桩的沉桩及承载特性。在国内开展模拟试验,获得模拟沉桩参数后,进行沉桩可打性分析及完善施工策划,随后在现场进行试沉桩、高应变和静载试验并测试侧阻力与端阻力。结果表明:开口钢管桩在进入密实碎石土持力层后,其承载力、单位面积侧阻力和端阻力将随入土深度增加而增大,但增大幅度会逐渐减小;但在进入持力层1 m后沉桩变得困难,此后碎石土的单位面积端阻力将逐渐稳定,其单位面积极限端阻力不小于10.5 MPa;钢管桩的端阻力主要由桩端阻力提供,土塞承载力提供的反力较小,开口管桩土塞系数取相对低值。

沉桩可打性与轴向抗压承载力性能分析研究

中广核阳江南鹏岛海上风电场400MW海上风电项目工程地质复杂,缺乏可以利用的试桩资料,通过对直径2400mm试桩进行可打性分析、高应变动力测试和轴向抗压静载荷试验,得到试验桩的轴向抗压静载承载力为29580kN,结合静载试验结果与地勘资料对比分析,调整高应变动力测试参数取值,为以后工程桩基桩承载力检测提供可靠依据。在该试桩区地质条件下,采用工作性能正常的IHCS-800液压锤可以满足同类型工程桩的沉桩施工要求。

南海深水钻井导管水下打桩可打性评估

针对深水油气田开发钻井表层导管的安装,业内提出了基于动力沉桩理论的深水钻井导管水下打桩技术,并通过实践证明了该技术的可行性。由于国内尚无该技术应用,为评价该技术在中国南海深水区块的适用性,从对导管可打性角度出发,基于南海深水典型表层土壤特性与钻井实践,对国外已实施油田的土壤特性进行了类比分析,利用波动方程分析软件建立了管-土-锤模型,分析并设定了打桩工况,对导管在设定工况下进行了可打性评估,分析了打桩过程导管管体应力、锤效率、锤击数表现及锤击能量影响。分析表明,对于南海深水区块,典型深水钻井导管能在设定打桩工况下安全锤入至南海深水典型导管入泥设计深度,导管的可打性满足作业要求,有利于该技术的探索。分析结果可以为南海深水导管水下技术应用评估提供参考。

钢混组合桩应用技术

钢混组合桩结合了混凝土管桩造价低和钢管桩抗弯性能好的优点,其上部的抗弯能力与钢管桩相当,在一定程度上弥补了预应力混凝土大管桩抗弯能力不足的应用瓶颈,在满足工程质量要求的前提下又达到了降低成本的目的。结合工程实例对钢混组合桩的设计方法、可打性以及综合经济成本进行分析,为钢混组合桩的应用推广提供参考。

密实含砂碎石和卵石地层钢管桩沉桩试验研究

钢管桩是海洋工程最广泛采用的桩型,复杂地层条件下钢管桩沉桩施工往往具有较大的难度。依托实际工程,基于地层原位试验、沉桩模型试验、基桩可打性分析、现场足尺试验,开展密实含砂碎石和卵石地层钢管桩沉桩施工试验研究。结果表明:1)采用人工模拟地层进行模型试验,桩侧土摩阻力试验结果应适当提高。2)密实含砂碎石和卵石地层中钢管桩桩端闭塞系数可取0.7~1.0、桩侧单位面积摩阻力可取225 kPa、桩端单位面积阻力可取不低于13 MPa。3)密实含砂碎石和卵石地层中钢管桩振动和冲击法沉桩困难,为达到设计入土深度可能需要通过恰当的方法清除桩内部分土塞。

大管径PHC桩施工技术

结合坦桑尼亚达累斯萨拉姆港升级改造项目,对大管径PHC桩沉桩在项目中的应用进行分析。阐述依据相关地勘资料,对其相应地质条件做可打性分析,介绍整体施工工艺及方法,具体包括PHC桩验收、运输堆存等步骤。并重点探讨了沉桩工艺及方法,对今后大管径PHC桩沉桩施工有一定指导意义。

采用数据拟合软件及GRLWEAP软件对波动方程的简化及应用

目前国内外应用较广的的动力打桩公式有很多,动力打桩公式采用的模型简单,无法精确预测承载力与锤击数的关系,其用于分析桩的可打性存在一定的缺陷性,故而目前通常采用波动方程进行桩的可打性分析。由于波动方程比较复杂且繁琐,通常采用基于波动方程的 GRLWEAP 软件直接进行桩的可打性分析计算。此次将采用 GRLWEAP 软件生成承载力与锤击数的曲线图及相关数据,应用数据拟合软件 Curve Expert Professional 重新对数据进行公式的拟合,得到更简单的波动方程公式,从而可以采用精简后的公式根据动阻力计算对应的锤击数,生成桩的可打性分析图。