自升式钻井平台桩靴基础结构设计分析
2012-09-27杜家庆杜守继赵丹蕾唐文勇
水利与建筑工程学报 2012年6期
杜家庆,杜守继,赵丹蕾,唐文勇
(1.上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200240;2.上海外高桥造船有限公司设计研究院海工设计所,上海200137)
0 前 言
自升式钻井平台靠将桩靴插进海底一定深度提供承载力。桩靴承载能力与地质条件、桩靴的几何尺寸和桩靴入泥深度有关,仅就承载力而言,增大桩靴面积和增加入泥深度会增加承载力。但同时也会增加钻井平台拔桩需要的力,拔桩力是由平台的浮力提供的,平台的体积有限,可提供的拔桩力是有限制的,桩靴入泥过深就加大了拔桩难度,甚至可能出现拨不出来的情况。某船厂生产的自升式钻井平台升降试验场地内淤泥质土层较厚,桩靴插进海底不易拔出,因此,如何选择平台基础型式和尺寸,使其既满足平台承载力要求又能安全拔桩是亟待解决的问题。本文结合水下工程地质特点,采用灌注桩承台作为桩靴在海底的基础结构,并用数值模拟的方法对承载能力极限状态下的承台基础进行承载力校核,为基础设计提供一定的依据。
1 工程地质条件
参照外高桥舾装码头附近海域工程地质条件进行桩靴基础结构的设计。海底各地层的参数见表1。海水深度为12 m,上部淤泥质土层较厚,不能为桩靴提供有效的承载力。

表1 各土层参数
2 作用荷载的特点
选取Friede&Goldman公司设计的JU-2000E自升式钻井平台(见图1)进行基础结构设计分析,将传递到海底平面的力分为水平方向和竖向,水平方向为环境荷载,包括风载、波浪荷载和海流力;竖向为自重荷载和预压荷载。……
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