[發(fā)明專利]檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010198940.8
• 申請日: 2010-06-04
• 公開（公告）號: CN102268886A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樊之夏;朱紹華;秦立成;黃山田;于海龍;卜慶斌;董付慶
• 申請（專利權(quán)）人: 中國海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00
• 代理公司: 天津三元專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 12203
• 代理人: 高鳳榮

1.一種檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法，其特征在于：采用以下步驟：

第一步，打樁前在樁基的檢測截面，安裝數(shù)對力和加速度傳感器；

第二步，在打樁結(jié)束后進行第一次復(fù)打檢測，并估算該時刻樁基承載力；

第三步，進行第二次復(fù)打檢測，并估算該時刻樁基承載力；

第四步，檢驗平臺樁基設(shè)計承載力。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法，其特征在于：所述傳感器的安裝位置為：距離錘套下緣400mm～1000mm范圍內(nèi)，且傳感器上電纜端方向與錘擊方向相一致。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法，其特征在于：所述第一次復(fù)打是在打樁結(jié)束后1小時內(nèi)進行，第二次復(fù)打是在打樁結(jié)束后5～8天進行，每次復(fù)打錘擊模式采用單擊，進行3～8下的錘打。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法，其特征在于：所述樁基承載力是隨著時間而變化的，其變化規(guī)律可近似表達(dá)為：

R(t)＝R(t₀)×(1+Alog(t/t₀))????????????????????????????(1)

式中，R(t)是在打樁結(jié)束后，間隔時間t的樁基承載力，(MN)；

R(t₀)是在打樁結(jié)束后，間隔時間t₀的樁基承載力，(MN)；

A是與樁基結(jié)構(gòu)和地質(zhì)條件相關(guān)的待定參數(shù)；

通過公式(1)確定待定參數(shù)A，最終得到該樁基承載力隨時間變化的規(guī)律曲線，并依此評估樁基設(shè)計承載力。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法，其特征在于：復(fù)打時刻樁基承載力的確定，

如果使用大于打樁過程中最大樁身能量，小于1.3倍打樁過程中最大樁身能量進行復(fù)打，且單下錘擊樁產(chǎn)生的最終位移為3mm～12mm，此時，樁-土?相互作用接近樁基該時刻的極限承載力狀態(tài)，從打樁分析儀顯示記錄的3～8組實測的力和速度信號曲線中，篩選1組實測的力和速度信號曲線作為模擬計算的對象，然后，采用實測曲線擬合法，調(diào)整模擬計算中與樁-土相互作用相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，使得計算模擬曲線與實測的力和速度信號曲線相耦合，則計算模擬曲線的數(shù)據(jù)所反映的樁-土阻力規(guī)律被認(rèn)為是與實際樁-土阻力規(guī)律情況相吻合，進而將計算模擬曲線所確定的樁基的承載力作為該時刻樁基的實測承載力，依據(jù)計算模擬的樁基承載力由樁側(cè)土阻力Rs和樁端土阻力Ru兩部分組成，那么，實測的樁基承載力可表達(dá)為：

R(t)＝Ru+Rs????????????????????(2)

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法，其特征在于：復(fù)打時刻樁基承載力的確定，

如果由于條件限制，復(fù)打錘擊能量小于打樁過程中最大樁身能量，保證樁在單下錘擊作用時產(chǎn)生了貫入位移，但位移小于3mm時，首先，從打樁分析儀記錄獲得的，打樁結(jié)束前的10組力和速度信號曲線中，篩選其中1組力和速度信號曲線作為打樁結(jié)束時被模擬的實測信號曲線，該組力和加速度信號曲線的錘擊作用，使得樁體的貫入位移在3mm～12mm之間；然后，再從該次復(fù)打獲得的3～8組力和速度信號曲線中，篩選其中1組力和速度信號曲線作為低能量復(fù)打時被模擬的實測信號曲線，再采用實測曲線擬合法，調(diào)整模擬計算中與樁-土相互作用相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，分別計算得到與打樁結(jié)束時被模擬實測信號曲線相耦合的計算模擬曲線1和與低能量復(fù)打時被模擬信號曲線相耦合的計算模擬曲線2，則計算模擬曲線1和計算模擬曲線2的樁基承載力分別為Rs1+Ru1和Rs2+Ru2，則采用公式(3)估算復(fù)打時刻的樁基承載力；

R(t)＝Ru1+Rs2????????????????????????(3)

通過以上的分析過程則能確定復(fù)打時刻t₁和t₂的樁基承載力分別為R(t₁)和R(t₂)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的檢測評估海上石油平臺樁基設(shè)計承載力的方法，其特征在于：樁基承載力隨時間變化曲線依據(jù)的公式為：?

將經(jīng)公式(2)，或經(jīng)公式(3)，或經(jīng)公式(2)和公式(3)確定出的R(t₁)和R(t₂)代入公式(1)，則待定參數(shù)A值為由下式求得：

那么樁基的承載力隨時間變化曲線如公式(5)所示：