吸力锚承载力模型试验软粘土层制备及沉贯试验研究

【摘要】：吸力锚是一种新型的海洋平台基础形式。尽管已经在世界范围内得到应用,但是对于吸力锚的认识仍不完善,本文进行了以下几方面工作: 为进行针对吸力锚承载特性的室内模型试验,首先需制备出满足试验要求的模拟土层。为此,制备了两箱软粘土来模拟实际工程中的地基情况,分别为均匀软粘土和强度随深度增长的软粘土。在土层的制备过程中,对土层表面沉降和排水量进行了监测,以便控制模拟土层的含水量。对十字板试验测定土层强度的结果也进行了详细分析。 其次,进行了吸力锚在均匀软粘土中的贯入试验。得出了试验结果:吸力锚的贯入阻力、贯入所需负压、允许负压等。对吸力锚的贯入过程进行了理论分析,将试验结果与理论计算结果进行了比较,计算的允许负压与试验结果吻合较好。计算得出的极限长径比比试验结果高出2.9%-19.2%。通过试验中得到的数据,对吸力锚的侧壁摩擦系数进行了反推:在自重贯入阶段,侧壁摩擦系数在0.12-0.19之间;在负压贯入阶段,侧壁摩擦系数在0.35-0.4之间。 最后,进行了吸力锚的承载特性试验。用直径为76mm和114mm的不锈钢管制作了长径比分别为6和4的模型锚。分别在三种不同的张紧角度下进行承载力试验,并对试验结果进行分析;同时对吸力锚在不同张紧角度下的破坏模式进行观察。另外,对模型试验装置、试验过程也进行了详细的介绍。