沖刷作用下海洋平臺(tái)樁基的水平承載力分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、樁基工程中的水流沖刷作用是指在地表水或地下滲流水的沖刷作用下，基礎(chǔ)中土顆粒逐漸被帶走，土體被掏空的過程，是水流、易受侵蝕河床和樁基、墩臺(tái)之間的相互作用。海洋平臺(tái)在采油或作業(yè)過程中，樁腿插入泥中，同時(shí)受到上部載荷、風(fēng)、浪、流等環(huán)境荷載作用，樁腿很可能因?yàn)槭芰^大而發(fā)生各種形式的破壞，造成樁基邊界條件的變化，從而引起樁體應(yīng)力和位移的重新分布，對(duì)海洋平臺(tái)的安全造成影響。同時(shí)土層覆蓋厚度的降低以及其應(yīng)力歷史的變化對(duì)于樁基礎(chǔ)承載性狀也有著直接的影

2、響，隨著樁基承載力的下降將對(duì)樁腿及上部結(jié)構(gòu)的安全性能產(chǎn)生潛在的威脅。由于對(duì)于沖刷前后樁基基礎(chǔ)的荷載傳遞機(jī)理和承載性狀變化的不了解，往往導(dǎo)致實(shí)際工程設(shè)計(jì)過程計(jì)算的不合理，造成工程上的不安全或不經(jīng)濟(jì)。因此有必要對(duì)沖刷前后樁基基礎(chǔ)的荷載傳遞機(jī)理和承載性狀的變化進(jìn)行較深入系統(tǒng)的研究，以便采取相應(yīng)的工程措施提高海洋平臺(tái)的安全性。
　　在實(shí)際工程中樁基礎(chǔ)的水平靜載試驗(yàn)是確定樁基礎(chǔ)水平承載力最可靠的方法，本文通過不同沖刷深度下的樁基室內(nèi)模型試驗(yàn)

3、，獲得在不同水平荷載下樁頭水平位移以及沿樁身的應(yīng)變，掌握沖刷作用對(duì)樁基水平承載性能的影響。在此基礎(chǔ)上，采用FLAC3D軟件模擬單樁在水平荷載作用下的承載性能，并將單樁水平靜載試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果以及現(xiàn)有規(guī)范計(jì)算出來的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，依據(jù)模型試驗(yàn)結(jié)果修正數(shù)值模型相應(yīng)參數(shù)，獲得能考慮沖刷作用影響的單樁水平承載力計(jì)算模型。同時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果探討沖刷作用對(duì)土體抗力的影響，提出相應(yīng)的P-Y曲線用于樁基水平承載力計(jì)算。最后采用已獲得的數(shù)值模型對(duì)