“老脚印”对自升式钻井平台插桩滑移的影响研究

渤海海域自升式钻井平台作业频率高,在同一区块多次插桩作业情况多,为自升式平台插桩作业带来严重的滑移风险。通过建立常用的两种类型桩靴的有限元分析模型,采用模拟计算和对比分析的研究方法,对在“老脚印”不同距离位置插桩时,桩基土体的塑性破坏特性、运移规律及桩靴所受侧向滑移力进行了模拟研究,得出了在不同土质条件下,桩基土和桩靴的受力特性及规律,分析了不同位置的“老脚印“对自升式平台插桩滑移风险的影响。     

全回转拖轮辅助自升式平台就位技术在复杂海底条件下的应用

随着海上油气作业量的不断增加,自升式钻井平台的就位风险也在日益增大。在对海洋石油282就位SZ油田WHPN平台作业难点、风险分析的基础上,通过优化就位方案、布锚方案、渤海地区首次采用全回转拖轮辅助自升式平台就位等技术措施,成功实现就位作业。     

桩坑附近桩靴二次就位过程中滑移载荷研究

自升式平台在遗留桩坑附近就位时,桩靴的滑移风险对于平台结构安全具有重大威胁。基于耦合欧拉-拉格朗日方法,建立了遗留桩坑附近插桩过程的有限元模型,对加载速率和网格密度等进行参数分析,确定了合理的模型参数,并进一步研究了相关参数的影响规律。结果表明,滑移载荷产生的主要原因在于桩靴贯入过程中土体破坏面的不对称;峰值滑移载荷随桩坑坡度、深度和直径的增大而增大;减小桩靴底面坡度可以有效减小桩靴上的滑移载荷。研究揭示了桩坑和桩靴几何参数对滑移载荷的影响机制及其规律,对于深刻认识"踩脚印"问题和有效指导桩坑附近二次就位作业具有科学意义。     

海上自升式工程地质勘察平台的设计与应用

漂浮式工作平台受天气、波浪、潮汐等自然因素的影响较大,需根据天气窗口期进行作业施工,对工期紧、需较长作业周期、技术要求高的项目并不适用。本文设计的自升式工程地质勘察平台,既具备了浮式工作平台、改装驳船等施工平台的优点,又因其具备自升功能,施工期间甲板离开海平面可以最大程度避免气象、环境因素的影响,有效延长施工窗口期,提高工作效率,同时稳定的海上作业平台,极大地提高了数据参数获取的准确度。     

插拔桩靴对临近桩靴承载力的影响研究

自升式钻井船桩靴的插拔过程将会对临近井口平台的桩靴基础产生不利影响。开展了室内模型试验研究,将试验结果与理论分析结果相结合,得到了桩靴插拔的影响范围及影响范围内土体强度的变化规律,并推导了桩靴插拔影响区内临近桩靴承载力的计算方法,与模型试验结果进行了对比验证。研究表明,桩靴插拔后砂土相对密实度降低,其降低程度随距桩靴距离的增加而逐渐减小,影响范围约为1倍桩靴直径。受桩靴插拔影响,临近桩靴的承载力下降,降低比例随两桩靴相对间距的增大而减小,随桩靴相对插深的增加而增加。当两桩靴相对间距大于2倍插拔桩靴直径时,可认为桩靴插拔对临近桩靴基础承载力无影响。     

黏土中自升式钻井船插桩对邻近桩基影响的分析方法

自升式钻井船是广泛用于浅、中水域油气资源开发的重要设施,经常紧邻固定式导管架平台进行作业。钻井船插桩就位过程中大量土体被排开,挤土效应会导致邻近导管架平台桩基承受很大的附加荷载,影响平台的正常设计性能,该效应在黏土中尤为显著。针对黏土中钻井船插桩对邻近桩基的影响这一实际问题,现有规范和分析方法存在明显不足。为此,建立了一套数值分析方法,把这一复杂问题分解成相对独立、简单的两个方面进行分析：一是采用任意拉格朗日-欧拉（ALE）数值方法,计算自由场地插桩周围土体产生的位移场;二是利用桩基水平力与位移关系曲线,即P-Y曲线,采用杆系-土弹簧的传统方法计算土体位移产生的桩体加载。通过与已有离心试验数据的比较,验证了该方法的可靠性和适用性。研究揭示了自由场地土体的变形模式和流动机制,阐明了由于插桩邻近桩基产生的附加荷载变化规律,特别是发现了黏土变形参数 对插桩引起的自由场地土体位移场有显著影响,但对插桩引起的桩基加载影响较小。最后,针对导管架对桩基的桩头约束条件和插桩及导管架自身对桩基的线性叠加加载适用性问题给出了详细说明。     

启东某场地自升式平台插桩可行性试验研究

桩靴接触应力是影响插桩深度的主要因素之一,桩靴的锥尖型式可能会影响接触应力的大小及分布。以江苏省启东市某插桩试验项目为例,针对不同的桩靴端部型式基于桩靴接触应力现场实测数据,分别采用国内外规范方法及数值计算方法对插桩深度开展预测分析,揭示桩靴端部型式对插桩深度的影响规律。结果表明：在插桩过程中不同锥端类型桩靴的接触应力呈现出中央大周边小的分布特征,表明现场桩靴为柔性结构类型;采用不考虑桩靴端部形状的规范方法进行桩靴插深预测,得出的预测结果同现场实测结果基本吻合;采用小变形有限元数值方法进行插深预测也可以得出令人满意的结果,研究结果可为类似工程实践提供参考。     

极限状态及变形量控制下自平衡试桩承载力分析

结合卡纳夫里三桥S10试桩的自平衡试验,对强度极限状态、极端事件极限状态下的基桩承载力进行了分析,并与按桩顶变形量控制的承载力进行对比,说明基于结构受力分析的变形量控制与极限状态下的极限承载力结果相接近;基桩极限承载力的桩顶沉降控制值应根据结构的极限状态分析确定,只要结构相邻基础沉降差引起的结构内力控制在设计范围内,就有利于超长桩承载力的发挥。介绍了确定桩身刚度的计算方法,研究表明：所提方法比传统的刚度估算法更为准确、实用。     

我国首座3000m深水半潜式钻井平台开始总装合拢

科技部网站消息：2009年4月20日,中国海洋石油总公司投资建造的我国首座3000m深水半潜式钻井平台在上海外高桥船厂进坞铺底,标志着深水半潜式钻井平台将由分段建造全面进入到总装合拢阶段,此举在中国海洋油气开发和海洋工程制造中,具有重要的里程碑式的意义。     

几种单桩竖向极限承载力预测模型的对比分析

主要结合天津市钻孔灌注桩静载荷试验资料，对几种常用的单桩极限承载力预测模型进行了对比分析，提出了适于天津市区的单桩极限承载力预测模型。     

支承条件对单桩承载力影响的分析

对比5个工程14根不同桩长的试桩成果,发现同一场地、相同桩型的试桩,因为桩长、持力层不同,导致单桩承载力有较大差异,特别是支承在软粘性土持力层的承载力明显偏低。这种差异按现有规范和有关认识无法解释,说明对单桩承载机理的认识还不够深入、全面。举例对桩端支承条件、时间效应分别加以分析表明,当桩端持力层条件较差时,用动阻力（压桩力）或用A.S.Vesic的论述可以更好地解释摩擦单桩承载力明显偏低的现象。     

不同场地条件下长桩的承载性状研究

根据软土地基、非软土地基中长钻孔灌注桩静载荷试验和桩身轴力的测试结果,分析探讨了竖向荷载下长桩的受力性能及沉降特征的一些规律。桩侧土模量较高的非软土地区的长桩静力试桩所测得的结果表明,荷载传递和桩身压缩与软土地区超长桩性状相似,长桩的桩身压缩量相当可观,计算中应予以考虑。极限侧阻力与端阻力不同步发挥,不同深度处的不同土层处基桩的侧阻也不能同步发挥;同时指出相关规范中极限承载力计算公式的不严密之处,并且探讨说明了竖向荷载下的长群桩基础变形性状及沉降计算有待进一步的研究。本项研究对今后超长桩的理论研究和工程设计应用具有一定的借鉴作用。     

按单桩极限承载力设计复合桩基方法的可靠度分析

从按单桩极限承载力设计复合桩基的总安全度方法出发，运用可靠度理论，结合工程实例，建立了用该法确定的承载力极限状态方程，进行了可靠度分析与验证。对抗力及各基本变量的敏感性、设计参数不同组合时的安全系数与可靠度指标的关系进行了全面的分析，研究了天然地基承载力满足率ψ的合理取值范围，证实了天然地基满足率ψ≥0.5的必要性。     

地基承载力计算的一种新方法

通过假定地基整体失稳时的滑动面为一通过基础边缘的圆弧,运用极限平衡方法,建立了新的条形基础下地基极限承载力的计算公式,并与现有的几种地基承载力计算方法进行了比较分析,提出的方法比经典的理论公式结果合理,并与现行常用方法结果甚为接近,表明提出的新方法是合理和具有工程实用价值的。     

嵌岩灌注桩承载力设计浅析

本文通过不同地层中嵌岩桩的特点,讨论了嵌岩灌注桩的荷载传递特点和设计应用中的问题,对嵌岩灌注桩嵌岩长径比与嵌岩桩侧摩阻力、端承力、单桩极限承载力之间的关系以及嵌岩深度等问题进行了必要的探讨。     

嵌岩桩受力机理分析

钻孔嵌岩灌注桩单桩竖向极限承载力,主要由嵌固力和端承力两部分组成,当嵌岩深度为4倍桩径时,单桩竖向极限承载力发挥最好,但施工技术水平对桩承载力有较大影响。     

岩土工程勘察中桩基参数的综合取值方法

桩基础勘察中采用综合取值法提供的各土层的桩侧极限摩阻力和桩端极限端阻力,在单桩竖向极限承载力静载荷破坏性试验检测中得到验证,用该方法提供的桩基参数能够满足设计对单桩承载力特征值的要求。从工程桩破坏性试验的角度再次对该方法提供的桩基参数进行论证,采用反向对比计算,结果表明这种取值方法提供的桩基参数较为接近土层的真实应力状态。     

沉管灌注桩竖向承载力研究

以驻屿店市政府搬迁区某小区的一栋民用住宅楼基础沉管灌注桩试桩的静载试验数据结果为依托,通过现场静载试验数据结果来确定单桩极限承载力标准值以及承载力特征值,对比当前《建筑桩基技术规范》（JGJ94—2008）的计算值,提出了适合于驻马店地区沉管灌注桩设计的经验公式。该方法在保障安全、经济、适用的基础上可节约大量材料,同时也可为其他地区桩摹设计提供合理的参考经验依据。