重复插拔桩引发粉质海床扰动效应研究
2021-07-05宋玉鹏宋丙辉孙永福周其坤王振豪
水利水运工程学报 2021年3期
宋玉鹏,宋丙辉,孙永福,周其坤,王振豪
(1. 自然资源部第一海洋研究所,山东 青岛 266061;2. 青岛海洋科学与技术试点国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室,山东 青岛 266235;3. 国家深海基地管理中心,山东 青岛 266237)
自升式钻井平台是指具有若干个可自行升降桩腿的钻井平台,在海洋油气勘探开发中,自升式钻井平台是目前应用最为广泛的移动式钻井设施。自升式钻井平台漂浮和海底支撑状态之间的转换伴随着插桩和拔桩过程,每次插拔桩后会在海底留下明显的凹陷桩坑,周边土体多被扰动,而扰动后的海床会对后续平台作业活动产生影响,严重时甚至导致平台插桩失败,存在较大安全隐患[1-3]。
目前海洋平台桩靴插拔扰动效应研究主要分为两类:一是桩靴插拔对桩坑及其周围土体的影响;另一类是桩靴插拔对临近平台桩基的影响。在桩靴插拔扰动土体方面,宋清峰等[4-5]利用物探、野外钻探及室内试验等多种手段对比分析了黄河三角洲埕岛海域平台插桩后桩穴内外土层的工程地质性质,发现平台插桩会造成海底浅部土层扰动破坏,但桩坑内土层强度相对有所提高;黄瑛[6]基于大变形有限元数值算法分析了平底、纺锤形和桶形3 种形状桩靴插桩引起的土体扰动效应,结果表明桶形桩靴对土体的扰动最大;安永宁等[7]探讨了插拔桩引起海底地层扰动的机理,指出扰动效应不仅和原始地层的岩性组成有关,而且和插拔桩发生后的时间长短有关。……
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