29、桶形基础竖向承载力理论计算方法和土性参数的敏感性分析.pdfVIP

第 19 卷　第 1 期　　　　　　　　　　　　　中　国　海　洋　平　台　　　　　　　　　　　　　　　　 ·3 1 · 文章编号: 100 1- 4500 (2004) 0 1- 003 1- 06 桶形基础竖向承载力理论计算方法 及土性参数的敏感性分析 1 1 2 严驰 , 李亚坡 , 袁中立 ( 1. 天津大学建工学院, 天津 300072; 2. 中国石油天然气总公司工程技术研究院, 天津 30045 1) 　　摘　要: 提出具有浅基础特点的桶基平台承载力计算可采用经典的地基承载力公式, 并通 过试验数据进行了土性参数的敏感性分析, 阐明在特定工程的基准参数集下土性参数对地基极 限承载力的不同贡献, 为设计和施工提供理论的依据。 　　关键词: 桶形基础; 地基承载力; 敏感性分析 　　中图分类号: P 75　　　　　　文献标识码: A 1　桶形基础平台研究概述 　　 桶形基础是一种带裙的圆板基础, 其形状像一只倒扣的圆桶, 它采用一种上端封闭、下端开口的钢质桶 形结构, 并且在桶顶开有连接泵系统的出水孔。它的工作原理和结构形式和吸力锚桩相近。桶形基础平台与 普通导管架平台最主要的区别在于它利用负压原理下沉, 而不是依靠打桩等手段将桩打入海底。在下沉就位 ( ) 时, 首先靠 自重和上部结构的重量 包括压载 , 插入海底一定深度, 形成有效密封后, 用泵将桶内的水抽出, 在桶内形成负压, 依靠桶内外的压差, 将基础沉入海底, 直至达到设计入泥深度。 桶形基础是导管架工程的一项新技术, 目前世界上挪威和中国对其进行了较为深入的研究, 1994 年 7 月, 挪威人在北海安装了Eu rop ip e 1611E 平台, 标志着桶形基础的诞生。上世纪90 年代以来, 我国相关部门 和科研单位进行了大量而有效的工作, 先后对桶形基础平台的负压下沉机理、抗拔性及受力特性等做了大量 的室内、室外模型试验、海上中间试验以及理论分析等一系列的研究工作, 取得了一定的研究成果。1998 年 11 月通过国家“863 ”高新技术研究发展计划的可行性论证, 列为国家“863 ”项 目。1999 年 10 月, 我国第一座 负压下沉的海上桶形基础工作平台在胜利油田 20 井位安装成功, 并当年投产, 且运行情况良好。 CB B 2　桶基平台地基竖向承载力计算方法研究 ( ) 　　地基承载力的确定是工程设计中的重要环节和关键指标之一。确定地基承载力的途径大致有: 1 通过 理论公式计算确定地基承载力; (2) 通过现场原位测试: 如荷载板试验、动力和静力触探、旁压试验以及十字 板剪切试验等确定地基承载力; (3) 规范查表法: 依据工程地质勘探获得的室内外土性指标, 查承载力表; (4) 经验方法: 借助已有的相邻建筑物的经验确定承载力。 胜利石油管理局钻井院和国家海洋局第一海洋研究所, 中国石油天然气总公司工程技术研究院和大港 油田设计院分别进行了桶形基础平台的承载力试验。试验结果表明: 地基的破坏是由于桶底以下及桶壁外侧 附近土体剪切屈服的结果。在负压下沉过程中, 桶内土体形成土塞, 在竖向力作用下, 没有发生向桶外流动的 趋势。从这方面讲, 单桶基础的地基竖向破坏模式与具有一定埋深的重力式基础的地基竖向破坏模式基本是 一致的。可以利用适用于圆形基础的承载力计算的经典理论公式, 将计算结果与模型实验结果相比较, 筛选 出一个适合于桶形基础竖向承载力的计算公式。常用的地基承载力公式主要包括 公式、