海上自升式钻井平台插桩阶段桩靴承载力计算

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1、石油勘探与开发2011年10月PETROLEUMEXPL0RAT10NANDDEVELOPMENTVo1．38No．5613文章编号：1000-0747(2011)05—0613—07海上自升式钻井平台插桩阶段桩靴承载力计算张浦阳1,2于晓洋，丁红岩，2(1．天津大学建筑工程学院；2．滨海土木X-程结构与安全教育部重点实验室(天津大学)；3．国核电力规划设计研究院)摘要：为了准确预测海上自升式钻井平台插桩阶段贯入深度，5l入流一固耦合理论，建立了饱和黏土条件下土一桩靴系统的有限元模型，利用该模型对桩靴贯入均质与非均质黏土时的桩靴承载力系数进行了数值计算。结果表明，桩靴承载力系数的大小主要

2、取决于土体强度和桩靴贯入深度：对土体强度非均匀系数较低的土体，桩靴承载力系数与桩靴贯入深度正相关，而土体强度非均匀系数较大的土体桩靴承载力系数与桩靴贯入深度呈负相关；当桩靴贯入深度为20m左右时，桩靴的极限承载力系数为10．30(不考虑土体回流作用)和12．25(考虑土体回流作用)。给出了插桩过程中桩靴承载力的计算方法，并利用此方法计算了渤海5号平台在特定土质条件下桩靴的贯入深度，提出的计算方法由于考虑了整个插桩过程中土一桩靴相互作用、土体的非线性特性、桩靴底面的端阻力和桩靴侧面阻力等影响，预测的桩靴贯入深度更为合理，与传统计算方法的结果相差20％左右。图9表2参25关键词：海上自升式钻

3、井平台；桩靴；承载力；土体回流；孔穴高度中图分类号：TU411文献标识码：ASpudcanbearingcapacitycalculationoftheoffshorejack-updrillingplatformduringthepreloadingprocessZhangPuyang，YuXiaoyang，DingHongyan，(1．SchoolofCivilEngineering，EanjinUniversity，Tianjin300072，China；2．KeyLaboratoryofCoastCivilStructureSafety(TiainUniversity)，Mini

4、stryoyEducation，Tianjin300072，China；3．StateNuclearElectricPowerPlanningDesign＆ResearchInstitute，Beijing100094，China)Abstract：Topredictthepenetrationdepthoftheofshorejack—updrillingplatformduringthepreloadingprocess，thefluid-solidcouplingtheorywasintroducedtoestablishthefiniteelementmodelofthesoil

5、—spudcansysteminsaturatedclay．Withthismodel，thespudcanbeatingcapacityfactorwasnumericallycalculatedwhenspudcanspenetratedintohomogeneousandheterogeneousclay．Theresultsshowthat，thespudcanbeatingcapacityfactorismainlydecidedbysoilstrengthandspudcanpenetrationdepth：forsoilwithlowerstrengthheterogene

6、ouscoeficient，thespudcanbearingfactorhasapositivecorrelationwiththespudcanpenetrationdepth，whileforsoilwithhigherstrengthheterogeneouscoeficients，thecorrelationisnegative．Whenthespudcanpenetrationdepthisabout20m，themaximumbearingcapacityfactorofspudcanis10．30(notconsidersoilbackflow)and12．25(cons

7、idersoilbackflow)，respectively．Thecalculationmethodforspudcanbeatingcapacityduringthepreloadingprocesswasgiven．Withthismethod，thepenetrationdepthofspudcanundercertainsoilconditionfortheBohaiNo．5platformwascalculated．Be