基于能量法的大直径超长钢管桩溜桩问题分析

海洋桩平台采用大直径超长桩,由于桩、锤的重量很大,沉桩过程中经常发生溜桩现象。因此为了便于打桩控制,判断溜桩的范围是非常必要的。结合实际工程对溜桩的过程和发生机理进行了探讨;利用PCPT原位测量资料,基于能量法建立了判断溜桩范围的分析计算方法。针对南海油田典型的平台桩沉桩过程中的溜桩问题进行了分析计算,验证了所提出的方法的合理性,可供桩设计以及沉桩施工参考。

海洋土与钢桩界面剪切强度的大型直剪试验研究

海洋工程中现行的桩-土界面剪切强度设计方法一般有两种：（1）根据工程经验与规范进行判断;（2）根据土层地质勘查报告中的土体强度参数进行判断。对于海洋桩基而言,合理地确定土-结构物界面的剪切强度尤为重要。界面剪切强度将直接影响桩基承载力的大小,过高或过低地估算桩基承载力都可能会造成严重工程事故发生。为了研究沉桩过程中桩-土界面特性,通过自制大型直剪仪对不同粒径的土样进行了直剪试验分析,提出＂抗剪糙度＂概念,研究了砂土的内摩擦角、相对密度和抗剪糙度三者之间的关系和黏土的抗剪糙度与不排水强度间的关系。研究表明,土与钢板界面的抗剪糙度并非常数,砂土抗剪糙度的变化规律性较强,而软黏土的抗剪糙度受固结程度、扰动程度、土体强度等因素影响而呈现较大变化。最后,对＂抗剪糙度＂在实际工程中的运用提出了一定的建议。

海洋工程中大直径超长桩极端贯入特性研究

海洋石油平台大直径超长桩贯入过程中会出现两种极端现象,即拒锤与溜桩。本文总结了打桩过程中不同型式桩的贯入特性,针对出现拒锤和溜桩现象的基桩的可打入性特性进行分析研究,提出以下措施:对于基桩连续贯入条件下的模拟计算,提出连续可打入性分析的重点是砂土和粘性土的不同疲劳效应;针对拒锤现象,结合实际工程对拒锤发生机理进行了研究,根据海上高应变复打试验得到桩周土强度随时间变化的规律公式,提出Restart的计算模拟方法;针对溜桩现象,结合实际工程对溜桩的过程和发生机理进行了探讨,提出了在溜桩状态下土阻力的计算方法,在此基础上,建立了判断溜桩范围的分析计算方法;利用CAPWAP软件针对海洋平台桩基工程沉桩过程中的极端现象进行了分析计算,验证了所提出的方法的合理性,可供桩基设计以及沉桩施工参考。

爆振加固法中的水力劈裂及作用范围研究

爆振加固法是一种高效、经济的地基加固方式,其炸药量的选择和药包布置间距的确定对爆振加固的作用效果起决定作用。由于现有的爆振加固计算方法较为繁琐,根据经典爆炸理论、Mohr-Coulomb准则和土体强度参数,从水力劈裂角度提出更便于工程应用的爆振作用范围确定方法,研究了炸药量和土体参数对爆振作用范围的影响,并与试验结果进行了对比,两者对应较好。研究结果表明,在炸药量一定的情况下,药包埋置深度h越大,则土体围压作用越大,爆振作用范围越小;土体强度参数c、φ越大,则土体强度越高,爆振作用范围越小。最后,对爆振加固方法在使用过程中的药量选择及药包布置间距的确定给出了一定的工程建议。

关于混凝土灌芯石膏速成墙板结构表面开裂的分析

在实际工程应用中,部分混凝土灌芯石膏速成墙板表面出现开裂的问题,需要设置合理尺寸的伸缩缝以防止裂缝的出现。采用数值分析的方法,利用粘聚-损伤模型模拟混凝土与石膏板间粘合剂的粘结作用,建立的非线性模型能有效模拟速成墙板在湿度和温度变化下的复合结构表面石膏板的膨胀,分析石膏板在混凝土粘结作用下的受缚膨胀量,从而提供合理的膨胀缝预留尺寸。