分艙板與土體加固對筒型基礎承載特性影響研究.pdf

1、在淤泥、粉細沙等復雜惡劣的海洋地基環(huán)境中建造海上風電，筒型基礎具有抗傾覆能力強、施工費用低和可重復利用等諸多優(yōu)勢，具有廣闊的應用前景。筒型基礎是頂端封閉，下端敞開的倒置筒狀結構，為增加氣浮拖航及沉放施工過程中的穩(wěn)定性，需對筒體進行分艙；而在其沉放施工及沉放結束后，在頂端抽吸水體，形成負壓，土體排水固結，可提高筒型基礎的承載能力。通常，筒型基礎設計時不考慮分艙板和土體加固對地基承載力的影響，但分艙板的存在和土體加固對于筒型基礎的承載能力和

2、承載特性是存在一定影響的。本文的主要研究內(nèi)容及成果如下：
　　(1)本文采用有限元分析和室內(nèi)模型試驗的方法，針對豎直、水平和彎矩作用下，有無分艙板的筒形基礎的承載力及其失效模式，展開深入研究，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：在豎向荷載作用下，分艙板使基礎的極限承載力提高8.8％，分艙板分擔了筒頂蓋和筒壁的豎向承載，降低了頂蓋的承載比例；在水平荷載和彎矩作用下，分艙板為筒型基礎提供了較大的抗拔承載力，使筒型基礎在水平和彎矩荷載作用下的極限承載力提高了2

3、0.2%，降低了極限狀態(tài)下的水平位移和傾角。總之，分艙板不但可以提高海上風電基礎施工浮運過程的穩(wěn)定性，還可以提高海上風電基礎運行時的極限承載力。
　　(2)本文建立三維數(shù)值模型，考慮滲流-應力耦合效應，模擬在筒頂負壓抽水情況下筒形基礎地基的固結沉降過程，結果顯示：在負壓作用了2.5天后，筒基頂部沉降量，孔壓擴散范圍和孔隙比下降情況明顯比作用1天后有了大幅改變，但在負壓作用4天后與作用2.5天時相比，固結沉降量趨于平緩，孔壓擴散范圍

4、和孔隙比下降的幅度均十分緩慢。出于施工經(jīng)濟性考慮，我們可以認為負壓作用2.5天后，就已經(jīng)達到了土體加固的較優(yōu)效果，可以停止繼續(xù)施加負壓。在負壓作用2.5天后，筒頂沉降達到0.2m，筒頂土由初始孔隙比1.248降至1.061，負壓擴散范圍廣，加固效果較好。
　　(3)在此基礎上分別計算土體負壓加固和未加固時筒型基礎的承載情況，對比得出在單一加載和復合加載情況下，土體加固對筒型基礎各向承載力和承載特性的影響。研究表明：負壓作用后，筒土