无黏性土中筒型基础负压下沉模型试验

作者：祁越; 刘润; 练继建

来源：岩土力学, 2018, 39(01): 139-150.

DOI：10.16285/j.rsm.2016.0231

• 海上风电
• 筒型基础
• 下沉阻力
• 临界负压

筒型基础是海洋结构物特别是海上风力机的重要基础型式之一,其下沉阻力的研究是该种基础型式成功应用的关键。目前对于无黏性土中下沉负压的计算方法主要有以静力触探为基础的(CPT-Based)方法与基于贯入过程中筒体受力平衡的解析方法,但计算结果与工程实测数据均存在偏差。开展了3种不同厚径比筒型基础的负压下沉模型试验,测量了下沉过程中筒内外侧壁、端部土压力以及周围土体的孔压变化;分析了2种方法中计算参数对结果的影响,给出了推荐的参数取值范围;根据实测孔压与数值模拟结果建立了临界负压计算公式。研究表明:砂土中筒型基础负压下沉时筒土间摩擦系数约为0.2,推荐CPT-Based方法中的外侧摩阻力系数为0.002 60.007 0,内侧摩阻力系数为0.001,端阻力系数为0.20.6;解析法中侧向土压力系数介于静止土压力系数与被动土压力系数之间,端阻力承载系数为40;考虑土体渗透破坏保护机制的临界负压计算公式可以有效地提高筒型基础下沉控制的临界负压,更加接近实际情况。

• 单位
  天津市市政工程设计研究院; 水利工程仿真与安全国家重点实验室; 天津大学