硬土層地基破壞模式及承載能力有限元分析

王 楠，吳建政，徐永臣，黃忠平，朱龍海

（1. 中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島 266100；2. 中國海洋大學(xué)海底科學(xué)與探測技術(shù)教育部重點實驗室，山東青島 266100；3. 中國石化集團勝利油田海洋鉆井公司，山東東營 257000）

硬土層地基破壞模式及承載能力有限元分析

王 楠1,2，吳建政1,2，徐永臣1,2，黃忠平3，朱龍海1,2

（1. 中國海洋大學(xué)海洋地球科學(xué)學(xué)院，山東青島 266100；2. 中國海洋大學(xué)海底科學(xué)與探測技術(shù)教育部重點實驗室，山東青島 266100；3. 中國石化集團勝利油田海洋鉆井公司，山東東營 257000）

存在硬土層的層狀地基承載能力分析是自升式平臺插樁分析的關(guān)鍵問題。目前對于成層土地基的極限承載力往往采用近似的方法進行計算，對地基土的破壞機制以及中間荷載下土體的應(yīng)力、應(yīng)變情況等問題未得到很好的解決。應(yīng)用有限元法（FEM）對自升式平臺在硬土層地基中插樁時地基土的破壞模式和承載能力進行了分析，研究表明，B/H越大，下伏軟土層越容易發(fā)生塑性破壞，極限承載力明顯下降，當(dāng)B/H<0.3時可以忽略下伏軟土層對地基承載力的影響。有限元法與3∶1擴散法計算的地基極限承載力結(jié)果十分接近，通過對某平臺就位實例的分析表明，有限元法分析結(jié)果與實測結(jié)果較為吻合。

自升式鉆井平臺；硬土層；插樁；有限元法；極限承載力

隨著經(jīng)濟和社會的發(fā)展，海洋油氣勘探活動迅速增長，自升式平臺由于其造價低、可移性強、在各種海況下都具有作業(yè)穩(wěn)定、效率高的優(yōu)點，在海洋油氣勘探開發(fā)中的應(yīng)用越來越廣泛。由于平臺每次作業(yè)地點的海底地基土的性狀不同，平臺就位前需要對地基進行穩(wěn)定性分析，以保證平臺作業(yè)安全。在海洋油氣開發(fā)史上，由于對海洋工程地質(zhì)調(diào)查和研究不充分，對地基穩(wěn)定性分析不足，造成平臺樁靴突然刺穿或滑移的情況時有發(fā)生。……