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《群樁條件下樁土相互作用實(shí)驗(yàn)研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第25卷第2期巖土力學(xué)Vol.25No.22004年2月RockandSoilMechanicsFeb.2004文章編號(hào)：1000－7598－(2004)02―0312―04群樁條件下樁土相互作用實(shí)驗(yàn)研究1,21楊進(jìn)，彭蘇萍（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源學(xué)院，北京100083；2.石油大學(xué)石油工程系，北京102200）摘要：根據(jù)海洋鉆井實(shí)際工程情況，開展了粘性土質(zhì)條件下群樁模擬實(shí)驗(yàn)，研究分析了群樁條件下的樁-土相互作用問(wèn)題，得出了群樁作用對(duì)土應(yīng)力場(chǎng)的影響關(guān)系，模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)海上隔水導(dǎo)管的施工具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)鍵詞：隔水導(dǎo)管；土應(yīng)力；群樁相互作用；粘土中圖分類號(hào)：TU473文
2、獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AExperimentalresearchoninteractionofpilewithsoilunderconditionofpilegroup1,21YANGJin,PENGSu-ping(1.ChinaUniversityofMiningandTechnology,Beijing100083,China;2.UniversityofPetroleum,Beijing102200,China)Abstract:Basedonoffshoredrillingpracticalcase,simulationtestsoninteractionofpilewit
3、hsoilunderconditionofpilegrouphavebeencarriedoutinclay.Theproblemofinteractionofpilewithsoilandsoilstressisanalyzed.Theresultsareimportanttoguideoffshoredesignandconstruction.Keywords:riser;soilstress;interactionofgrouppile;clay1引言2工程背景隨著我國(guó)海洋石油勘探開發(fā)的快速發(fā)展，對(duì)海本課題的工程背景是我國(guó)海洋石油平臺(tái)上的鉆上鉆井工程和施工也提出了
4、更高的要求和挑戰(zhàn)。為井施工。鉆井施工前，首先要下一層大尺寸的鋼管，了節(jié)約工程費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益，每個(gè)石油鉆井平這種管在海洋石油上稱之為隔水導(dǎo)管，其作用：①臺(tái)上要打上20～30口油井，使各井口間距進(jìn)一步縮隔離海水而形成鉆井液的循環(huán)通道；②作為井口設(shè)小，由原來(lái)的2m×2m改為1.5m×1.8m。這樣，備的持力結(jié)構(gòu)。一般石油平臺(tái)井槽布置為4×5或由于井間距進(jìn)一步減小，在隔水導(dǎo)管施工過(guò)程中，5×7排列，如圖1所示。隔水導(dǎo)管一般采用長(zhǎng)762引起群樁效應(yīng)而發(fā)生隔水導(dǎo)管打入過(guò)程中的拒錘現(xiàn)或508mm，壁厚為50.8mm的開口鋼管，施工選象。如SZ36-1油田由于群樁作用影響較大，使隔
5、用IHC液壓打樁錘，型號(hào)為S90，S200，S280，其水導(dǎo)管打入困難，隔水導(dǎo)管的入泥深度由原來(lái)的50詳細(xì)性能參數(shù)見(jiàn)表1。m減少到35m，而未能完成設(shè)計(jì)的入泥深度要求。因此，開展群樁條件下樁-土相互作用的研究，對(duì)指導(dǎo)海上隔水導(dǎo)管的施工具有十分重要的意義。從查閱的國(guó)內(nèi)外有關(guān)文獻(xiàn)資料來(lái)看，尚未見(jiàn)到針對(duì)群樁作用下隔水導(dǎo)管入泥深度研究的相關(guān)報(bào)道。所以，本課題從實(shí)驗(yàn)入手，從作用機(jī)理上來(lái)開展群樁條件下樁-土相互作用的研究。由于本工程不具備現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的條件，所以，本課題采用模擬實(shí)驗(yàn)圖1海洋石油平臺(tái)井位布置圖的方法來(lái)探索樁-土相互作用的機(jī)理。Fig.1Arrangementofdrill
6、ingrisersonplateformforoffshorepetroleum收稿日期：2002-09-05作者簡(jiǎn)介：楊進(jìn)，男，1966年生，在讀博士研究生，從事工程地質(zhì)方面的研究工作。第2期楊進(jìn)等：群樁條件下樁土相互作用實(shí)驗(yàn)研究313表1施工液壓錘參數(shù)R4sinju1+sinjTable1Parametersofhydraulichammerssr=(Pu+ccosj)()-ccosj（4）r最大沖擊能錘重最大沖擊力錘型/kN·m/t/kN式中R為塑性區(qū)半徑；R為樁半徑；s為徑向S90909.24500purS20020024.510000應(yīng)力；s為環(huán)向應(yīng)力。èS2
7、802802914000從以上各式看出，塑性區(qū)土層的特性是由c，j確定的，只有平均體積應(yīng)變隨樁的水平擠壓力而3沉樁影響范圍變化，由于各層土層的特性不一，故水平徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力的大小也不一樣。沉樁時(shí)，樁對(duì)土的水平擠壓力可用Vesic孔擴(kuò)[1]張理論模擬如圖2所示。此時(shí)，樁周圍土體發(fā)生4實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備了大范圍的擾動(dòng)和重塑，用摩爾-庫(kù)侖準(zhǔn)則代入圓根據(jù)相似原理，實(shí)物與模型幾何尺寸相似比選孔擴(kuò)張平衡微分方程，可求得土體中的應(yīng)力，從而，為10：1。選用直徑為50.8mm，壁厚為2.54mm求得樁擠土效應(yīng)以及各樁之間的相互影響。塑性區(qū)[2]的鋼管作為模型樁
