预测钻罐穿透黏土上覆砂土的阻力剖面

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作者：scidown 发布时间：2021-07-22 11:05:16 文章标题：

预测钻罐穿透黏土上覆砂土的阻力剖面( Predicting the resistance profile of a spudcan penetrating sand overlying clay )

文章作者：

P Hu D Wang MJ Cassidy SA Stanier spudcan sand clay punch-through centrifuge modeling finite element method

文章简述：

评估砂土上覆粘土上的spudcan地基穿通破坏的风险需要预测从触地和穿通到下卧粘土层深度垂直阻力平衡的全贯入阻力剖面。本文采用欧拉-拉格朗日耦合法，一种大变形有限元分析方法，模拟了喷吹管在砂土上复盖粘土上的完整侵彻阻力分布。砂土采用Mohr-Coulomb模型，粘土采用修正的Tresca模型，以考虑应变软化。在土工离心机上进行了一系列在中密砂上复粘土上的喷吹贯入试验，并用数值方法对试验结果进行了数值模拟。实验中观察到的穿通行为被复制，从数值分析得到的穿透阻力剖面通常与实验测量值合理匹配。通过辅助参数研究，探讨了砂层高度与地基直径比、砂-粘土界面抗剪强度和粘土中强度梯度等因素对渗透阻力剖面的影响。利用一个简单的线性表达式，可以很好地预测下卧粘土层中的抗侵彻能力，即煤矸石和下卧砂塞的承载力系数。该表达式与已有的破坏应力相关的峰值阻力预测模型相结合，形成了全侵彻阻力剖面预测的简化方法。这种新方法提供了在穿孔事件期间spudcan将运行的垂直穿透的估计。通过中密砂和密砂离心机试验验证了该方法的有效性。

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