專(zhuān)利名稱(chēng)：模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地基承載力的檢測(cè)方法，尤其涉及一種為海洋石油平臺(tái)等大型結(jié)構(gòu) 物非滑道區(qū)建造提供承載力依據(jù)的模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法。屬于海 洋石油工程領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在海上石油開(kāi)發(fā)工程中，需要在海上建造采油平臺(tái)、生活平臺(tái)、中心處理平臺(tái) 等各種平臺(tái)。平臺(tái)一般主要包括海洋工程組塊、水下支撐結(jié)構(gòu)-導(dǎo)管架、單點(diǎn)等海洋 工程結(jié)構(gòu)物。這些海洋工程結(jié)構(gòu)物一般先陸上進(jìn)行預(yù)制，然后，再運(yùn)到海上組裝。隨著 海洋工程的迅速發(fā)展，海洋工程結(jié)構(gòu)物的體積和重量也在不斷增加，特別是近年來(lái)海洋 石油開(kāi)采力度的加強(qiáng)，使得裝運(yùn)海洋工程結(jié)構(gòu)物的滑道資源顯得緊張。為了解決滑道資源緊張問(wèn)題，采用SPMT小車(chē)(即液壓模塊車(chē))進(jìn)行裝船，可 以使海洋工程結(jié)構(gòu)物建造在非滑道區(qū)，由于海洋工程結(jié)構(gòu)物的建造需在墊墩上進(jìn)行，這 就需要得到可供墊墩設(shè)計(jì)場(chǎng)地的地基承載能力。根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，地基承載力 檢測(cè)可采用lm*Im或者0.5m*0.5m的板載荷試驗(yàn)，這樣對(duì)場(chǎng)地的影響深度在2m 3m范 圍。在實(shí)際項(xiàng)目中有的設(shè)計(jì)的板載荷試驗(yàn)墊墩為3m*3m，大大超過(guò)了上述規(guī)定的板載荷 的試驗(yàn)值，這樣影響深度也將超過(guò)2m 3m，而大型海洋工程結(jié)構(gòu)物建造對(duì)場(chǎng)地的影響 深度一般深達(dá)7米以下。如果按照現(xiàn)有的板載荷試驗(yàn)方法，需要進(jìn)一步檢測(cè)更深處的地 基承載能力，這就需要將場(chǎng)地開(kāi)挖后再進(jìn)行板載荷試驗(yàn)。現(xiàn)階段的地基承載力檢測(cè)方法存在著如下問(wèn)題1.現(xiàn)有承載力檢測(cè)方法為lm*lm或0.5m*0.5m板載荷試驗(yàn)，影響深度淺。2.現(xiàn)有承載力檢測(cè)方法如需要得到更深層次的場(chǎng)地承載能力，需要開(kāi)挖場(chǎng)地， 增加了對(duì)模塊非滑道區(qū)建造地基處理的環(huán)節(jié)。3.現(xiàn)有承載力檢測(cè)方法受地質(zhì)條件的影響很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有地基承載力檢測(cè)方法存在的上述缺點(diǎn)，而提供 一種模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法，其可以省去將場(chǎng)地進(jìn)一步開(kāi)挖后在進(jìn) 行板載荷試驗(yàn)的工作，減少了進(jìn)行地基處理的環(huán)節(jié)，為非滑道區(qū)建造模塊時(shí)墊墩設(shè)計(jì)提 供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了海洋工程結(jié)構(gòu)物在非滑道區(qū)的建造；本發(fā)明的另一目的是采用滑道塊、 超起配重提供反力，施工簡(jiǎn)單，安裝方便；不受地質(zhì)條件限制，可以在任何地點(diǎn)檢測(cè)。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法，包括以下步驟(1)調(diào)研階段，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī) 定，采用lm*lm或者0.5m*0.5m的板載荷試驗(yàn)得出影響深度為2m 3m的地基承載能力；其特征在于還包括以下步驟(2)準(zhǔn)備階段，根據(jù)板載荷試驗(yàn)的結(jié)果，按照海洋工程結(jié)構(gòu)物對(duì)地基承載力的要 求確定與實(shí)際要求相當(dāng)?shù)臄?shù)個(gè)墊墩，然后，選擇千斤頂?shù)囊?guī)格和數(shù)量，以及承載鋼梁；(3)沉降檢測(cè)堆載順序，①在劃定的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的地面1上放置一個(gè)檢驗(yàn)承壓用的堆載墊墩(2)；②在堆載墊墩(2)上放置數(shù)臺(tái)液壓千斤頂(3)；③在堆載墊墩(2)的兩側(cè)各放置數(shù)個(gè)沉降檢測(cè)墊墩(8)，沉降檢測(cè)墊墩(8)及堆 載墊墩(2)上平行放置數(shù)根承載橫梁(9)，承載橫梁(9)的一側(cè)間隔一定距離各放置有數(shù) 臺(tái)位移傳感器(10)；④試驗(yàn)設(shè)備集成將液壓千斤頂(3)與加載油泵相連；位移傳感器(10)與靜力 試驗(yàn)儀相連；⑤在數(shù)臺(tái)液壓千斤頂(3)上放置一承載鋼板，承載鋼板上放置一承載鋼梁(4)， 承載鋼梁⑷兩端與地面⑴之間各放置數(shù)個(gè)承載鋼梁⑷的保護(hù)墊墩(11)；(4)沉降檢測(cè)時(shí)的保護(hù)，在堆載墊墩(2)的兩側(cè)各布置數(shù)層保護(hù)滑道塊(5)加載階段，①在承載鋼梁(4)上放置數(shù)層加載滑道塊和配重塊(7)；②啟動(dòng)加載油泵，數(shù)臺(tái)液壓千斤頂(3)同時(shí)開(kāi)始加載；③記錄加載重量及地面沉降量；(6)卸載階段加載檢測(cè)完畢后進(jìn)行卸載；(7)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果編制檢測(cè)報(bào)告。所述加載階段，在堆載完成后要保證承載鋼梁(4)上的堆載重心處于數(shù)個(gè)千斤 頂?shù)男涡奈恢谩Ｋ黾虞d階段，檢測(cè)時(shí)分十級(jí)進(jìn)行加載，分十級(jí)維持荷載，最后一級(jí)達(dá)穩(wěn)定標(biāo) 準(zhǔn)后，再維持6小時(shí)。所述卸載階段中，加載完畢后，分四級(jí)進(jìn)行卸載。本發(fā)明的有益效果是1.彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測(cè)方法壓力影響深度過(guò)淺的不足，為非滑道區(qū)建造模塊時(shí)墊墩 設(shè)計(jì)提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了海洋工程結(jié)構(gòu)物在非滑道區(qū)的建造。2.采用滑道塊、超起配重提供反力，施工簡(jiǎn)單，安裝方便；省去將場(chǎng)地進(jìn)一步 開(kāi)挖后在進(jìn)行板載荷試驗(yàn)的工作，檢測(cè)過(guò)程有安全保護(hù)措施，安全可靠，不受地質(zhì)條件 限制，可以在任何地點(diǎn)檢測(cè)。3.減少了模塊非滑道區(qū)建造地基處理環(huán)節(jié)。4.為日后在非滑道區(qū)建造大型結(jié)構(gòu)物提供可能。


圖1為本發(fā)明的正視示意圖。圖2為圖1中A-A向側(cè)視示意圖。圖3為圖1中B-B向沉降檢測(cè)示意圖。圖4為圖1中C-C向支反力保護(hù)措施示意圖。
圖中主要標(biāo)號(hào)說(shuō)明1地面、2堆載墊墩、3千斤頂、4、承載鋼梁、5A保護(hù)滑道塊、6A保護(hù)滑道 塊、5加載滑道塊、6加載滑道塊、7配重塊、8沉降檢測(cè)墊墩、9沉降檢測(cè)橫梁、10位移 傳感器、11保護(hù)墊墩。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明是根據(jù)土力學(xué)的原理，使得墊墩對(duì)地面的影響深度接近海洋工程結(jié)構(gòu)物
建造的實(shí)際情況，可以模擬實(shí)際的載荷工況。本發(fā)明根據(jù)需要預(yù)制一 3m*3.5m的與實(shí)際
要求尺寸相當(dāng)?shù)膲|墩(鋼質(zhì)或鋼筋混凝土，根據(jù)堆載重量而定)，另外，就是預(yù)制承載鋼 M
TTC。本發(fā)明包括以下步驟1.調(diào)研階段調(diào)查需要檢測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況，將勘察區(qū)域的地質(zhì)情況和數(shù)據(jù)形 成地質(zhì)勘查報(bào)告，并通過(guò)相關(guān)公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算預(yù)估出該檢測(cè)區(qū)域的地基承載能力，同 時(shí)，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，在劃定的檢測(cè)區(qū) 域內(nèi)采用lm*lm或者0.5m*0.5m的板載荷試驗(yàn)得出影響深度為2m 3m的地基承載能 力。2.準(zhǔn)備階段根據(jù)預(yù)估及板載荷試驗(yàn)的結(jié)果，按照海洋工程結(jié)構(gòu)物對(duì)地基承載 力的要求確定與海洋工程結(jié)構(gòu)物組塊各支腿的重量要求相當(dāng)?shù)臄?shù)個(gè)墊墩(鋼質(zhì)或鋼筋混 凝土，根據(jù)堆載重量而定)；然后，選擇千斤頂?shù)囊?guī)格和數(shù)量以及承載鋼梁。3.沉降檢測(cè)堆載順序如圖3-圖5所示，(1)在劃定的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的地面1上放置一個(gè)3m*3.5m的鋼質(zhì)堆載墊墩2作為檢 驗(yàn)承壓平臺(tái)；(2)在堆載墊墩2上放置四臺(tái)或六臺(tái)液壓千斤頂3，用于加荷；本實(shí)施例為放 置四臺(tái)500噸的液壓千斤頂3。(3)在堆載墊墩2的兩側(cè)各放置一個(gè)或二個(gè)鋼質(zhì)沉降檢測(cè)墊墩8，本實(shí)施例為 各放置二個(gè)墊墩8。沉降檢測(cè)墊墩8及堆載墊墩2上平行放置一根或兩根用于沉降檢測(cè)的 承載橫梁9，本實(shí)施例為放置兩根承載橫梁9。兩根承載橫梁9的一側(cè)間隔一定距離各 放置有兩臺(tái)用于檢測(cè)沉降量的(DSB-50型)位移傳感器10 ；本實(shí)施例橫梁9為鋼梁。(4)試驗(yàn)設(shè)備集成將液壓千斤頂3與加載油泵相連；位移傳感器10與 (JCQ-503型)靜力試驗(yàn)儀相連；(5)在四臺(tái)液壓千斤頂3上放置一承載鋼板，承載鋼板上放置一箱形承載鋼梁 4，箱形承載鋼梁4兩端與地面1之間各放置一個(gè)或二個(gè)承載鋼梁4的保護(hù)墊墩11，本實(shí) 施例箱形承載鋼梁4兩端與地面1之間各放置一個(gè)保護(hù)墊墩11 ；4.沉降檢測(cè)時(shí)的保護(hù)如圖1-圖2所示，在堆載墊墩2的兩側(cè)各布置二層沉降 沉降檢測(cè)時(shí)堆載保護(hù)用的滑道塊保護(hù)滑道塊5A及保護(hù)滑道塊6A。保護(hù)滑道塊的層數(shù) 也可以是一層或三層，根據(jù)滑道塊的體積及堆載重量而定。5.加載階段(1)在承載鋼梁4上放置提供反力作用的數(shù)層加載滑道塊6及加載滑道塊5和配 重塊7，加載滑道塊和配重塊的層數(shù)，根據(jù)滑道塊和配重塊的體積及堆載需用的重量而定；(2)啟動(dòng)加載油泵，四臺(tái)液壓千斤頂3同時(shí)開(kāi)始加載；(3)加載完畢后，通過(guò)試驗(yàn)得出影響深度為7m 9m的地基承載能力，并記錄 加載重量及地面沉降量。檢測(cè)時(shí)分十級(jí)進(jìn)行加載，分十級(jí)維持荷載；檢測(cè)點(diǎn)最大加荷為lOOOkPa，每級(jí) 加荷IOOkPa,分10級(jí)進(jìn)行，最后一級(jí)達(dá)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)后，再維持6小時(shí)。本實(shí)施例為堆載時(shí)，采用滑道塊5A，6A及大型履帶吊車(chē)的配重塊7，滑道塊 最重可達(dá)到130噸，需要采用大型履帶吊車(chē)進(jìn)行堆載工作。并根據(jù)吊車(chē)的實(shí)際讀數(shù)記錄 滑道塊的重量，并以實(shí)際情況為準(zhǔn)。在堆載完成后要保證承載鋼梁4上的堆載重心處于 四臺(tái)液壓千斤頂3的形心位置。底下兩側(cè)的滑道塊5，6作為堆載滑道塊及配重塊保護(hù)措 施。6.卸載階段加載完畢后，采用大型履帶吊車(chē)進(jìn)行卸載工作，卸載時(shí)，分四級(jí) 進(jìn)行卸載，檢測(cè)過(guò)程為30個(gè)小時(shí)左右。以上是一級(jí)為例說(shuō)明。7.編制承載力報(bào)告。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果編制檢測(cè)報(bào)告。上述試驗(yàn)所用墊墩、承載鋼梁、滑道塊、配重塊、橫梁為現(xiàn)有技術(shù)，液壓千斤 頂、位移傳感器、靜力試驗(yàn)儀為市售產(chǎn)品。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限 制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾， 均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法，包括以下步驟(1)調(diào)研階段，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》及《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定， 采用lm*lm或者0.5m*0.5m的板載荷試驗(yàn)得出影響深度為2m 3m的地基承載能力；其 特征在于還包括以下步驟(2)準(zhǔn)備階段，根據(jù)板載荷試驗(yàn)的結(jié)果，按照海洋工程結(jié)構(gòu)物對(duì)地基承載力的要求確 定與實(shí)際要求相當(dāng)?shù)臄?shù)個(gè)墊墩，然后，選擇千斤頂?shù)囊?guī)格和數(shù)量，以及承載鋼梁；(3)沉降檢測(cè)堆載順序，①在劃定的檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的地面1上放置一個(gè)檢驗(yàn)承壓用的堆載墊墩(2)；②在堆載墊墩(2)上放置數(shù)臺(tái)液壓千斤頂(3)；③在堆載墊墩(2)的兩側(cè)各放置數(shù)個(gè)沉降檢測(cè)墊墩(8)，沉降檢測(cè)墊墩(8)及堆載墊 墩(2)上平行放置數(shù)根承載橫梁(9)，承載橫梁(9)的一側(cè)間隔一定距離各放置有數(shù)臺(tái)位 移傳感器(10)；④試驗(yàn)設(shè)備集成將液壓千斤頂(3)與加載油泵相連；位移傳感器(10)與靜力試驗(yàn) 儀相連；⑤在數(shù)臺(tái)液壓千斤頂(3)上放置一承載鋼板，承載鋼板上放置一承載鋼梁(4)，承載 鋼梁(4)兩端與地面(1)之間各放置數(shù)個(gè)承載鋼梁(4)的保護(hù)墊墩(11)；(4)沉降檢測(cè)時(shí)的保護(hù)，在堆載墊墩(2)的兩側(cè)各布置數(shù)層保護(hù)滑道塊(5)加載階段，①在承載鋼梁(4)上放置數(shù)層加載滑道塊和配重塊(7)；②啟動(dòng)加載油泵，數(shù)臺(tái)液壓千斤頂(3)同時(shí)開(kāi)始加載；③記錄加載重量及地面沉降量；(6)卸載階段加載檢測(cè)完畢后進(jìn)行卸載；(7)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果編制檢測(cè)報(bào)告。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬工況的大噸位足尺地基承載力的檢測(cè)方法，其特征在 于所述加載階段，在堆載完成后要保證承載鋼梁(4)上的堆載重心處于數(shù)個(gè)千斤頂?shù)?形心位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法，其特征 在于所述加載階段，檢測(cè)時(shí)分十級(jí)進(jìn)行加載，分十級(jí)維持荷載，最后一級(jí)達(dá)穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn) 后，再維持6小時(shí)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法，其特征在于 所述卸載階段中，加載完畢后，分四級(jí)進(jìn)行卸載。
全文摘要
一種模擬工況的大噸位足尺地基承載力檢測(cè)方法，包括以下步驟(1)調(diào)研階段，(2)準(zhǔn)備階段，(3)沉降檢測(cè)堆載順序在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)放置一個(gè)堆載墊墩(2)；堆載墊墩(2)的兩側(cè)放置數(shù)個(gè)沉降檢測(cè)墊墩(8)，沉降檢測(cè)墊墩(8)及堆載墊墩(2)上放置數(shù)根承載橫梁(9)，承載橫梁(9)的一側(cè)放置有數(shù)臺(tái)位移傳感器(10)；數(shù)臺(tái)液壓千斤頂(3)上放置一承載鋼板，承載鋼板上放置一承載鋼梁(4)，承載鋼梁(4)下面各放置數(shù)個(gè)承載鋼梁(4)的保護(hù)墊墩11；(4)沉降檢測(cè)時(shí)的保護(hù)，(5)加載階段，(6)卸載階段(7)根據(jù)檢測(cè)結(jié)果編制檢測(cè)報(bào)告。本發(fā)明減少了地基處理的環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了海洋工程結(jié)構(gòu)物在非滑道區(qū)的建造；且不受地質(zhì)條件限制，可以在任何地點(diǎn)檢測(cè)。
文檔編號(hào)E02D33/00GK102021918SQ200910092638
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者宋崢嶸, 李林, 李淑民, 楊君樹(shù) 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 海洋石油工程(青島)有限公司, 海洋石油工程股份有限公司