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    沖刷防護作業(yè)中流態(tài)固化土對海洋樁基作用力的數(shù)值研究

    2024-01-04 07:14:46李濡宇毋曉妮陳錦劍蔣海里王會麗
    上海交通大學(xué)學(xué)報 2023年12期
    關(guān)鍵詞:流態(tài)作用力泵送

    李濡宇, 毋曉妮, 陳錦劍, 蔣海里, 王會麗

    (1. 上海交通大學(xué) 海洋工程國家重點實驗室,上海 200240;2. 上海公路橋梁(集團)有限公司,上海 200433)

    在國家 “海洋強國”戰(zhàn)略實施下,我國正加快對海上空間的開發(fā)利用.跨海大橋、海上風(fēng)力發(fā)電和海洋油氣平臺工程項目日益增多[1].這些工程大多采用樁基礎(chǔ).海洋樁基受到波浪和海流的作用,其周圍水動力條件發(fā)生改變后會打破樁基周圍海床泥沙平衡,容易發(fā)生局部沖刷,導(dǎo)致樁基承載力弱化,而發(fā)生結(jié)構(gòu)傾覆等工程安全問題.統(tǒng)計資料表明,沖刷是海洋工程事故的重要原因[2].為了確保工程的安全和穩(wěn)定運行,有必要對海洋結(jié)構(gòu)的樁基礎(chǔ)進行局部沖刷防護.

    2019年,國家電投集團江蘇海上風(fēng)力發(fā)電有限公司在江蘇如東大豐風(fēng)電場首次采用固化土方案進行樁基防沖刷工程實踐探索[3-4].該技術(shù)對淤泥進行固化處理,利用流態(tài)固化土初期的流動性,將其泵送至樁基周圍海床表面或者發(fā)展中的沖刷坑中,隨著時間推移,流態(tài)固化土逐漸硬化成型,形成防護層,可起到?jīng)_刷防護和修復(fù)的效果[5].連續(xù)兩年的現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果表明,固化土方案能有效控制樁基礎(chǔ)局部沖刷,是一種有效且具備廣闊應(yīng)用前景的防沖刷新技術(shù).然而,在施工過程中,泵送流態(tài)固化土?xí)Τ休d力弱化的樁基礎(chǔ)產(chǎn)生作用力,該作用力的量級大小以及是否會影響既有工程的安全,猶未可知.因此,研究泵送過程中流態(tài)固化土對海洋樁基的作用具有重要的科學(xué)意義和工程應(yīng)用價值.

    初始狀態(tài)的高含水率固化土是一種流態(tài)化的泥漿,屬于非牛頓流體范疇[6].目前仍未有針對泵送過程中固化土對樁基作用力的相關(guān)研究.但針對類似的非牛頓流體對結(jié)構(gòu)作用力的研究,現(xiàn)有研究中多為陸上泥石流和海洋滑坡等類似泥漿流對樁基、橋墩以及管線的作用.王友彪[7]通過試驗和數(shù)值手段研究了陸上泥石流對橋墩的沖擊力,提出了沖擊力三層模型.Zakeri等[8-9]通過試驗和數(shù)值手段研究了海底滑坡對管線的沖擊作用,得出了管道拖曳力經(jīng)驗公式.馮斌等[10]和Li等[11]分別開展了海底滑坡對海洋樁基作用力的試驗和數(shù)值分析,對作用力的影響因素進行了探討.Randolph等[12]提出了海底滑坡對管線作用力的土力學(xué)分析思路,給出軸向和法向承載系數(shù)計算公式以及管道的破壞包絡(luò)面.王立忠等[13]通過試驗對近海慢速滑動泥流對管線作用進行研究,得到了管道受力的一般規(guī)律.以上現(xiàn)有研究為本研究提供了可靠的研究思路,即采用兩相流技術(shù)對流態(tài)固化土對樁基的作用力進行研究.

    考慮到泵送施工的流態(tài)固化土對樁基可能造成的不良影響,本文基于東海大橋海上風(fēng)電場固化土沖刷防護項目背景,參考相關(guān)水文地質(zhì)資料,建立數(shù)值模型,分析了流態(tài)固化土對樁基作用力的影響規(guī)律,提出了作用力簡化分析思路,并給出了流態(tài)固化土對樁基作用力的簡易評估公式.研究結(jié)果可為固化土防沖刷技術(shù)的工程應(yīng)用提供控制依據(jù).

    1 理論基礎(chǔ)

    1.1 基本假設(shè)

    目前,固化土防沖刷技術(shù)于東海大橋附近風(fēng)電場有初步應(yīng)用探索.實際工程中,整個流態(tài)固化土漿液在泵送過程處于復(fù)雜多變的海洋環(huán)境,存在諸多不確定性,有必要對模型進行簡化.

    (1) 一般地,常選平潮期分批次施工,波浪作用可忽略不計.各批次施工周期相較于潮流變化周期較短,且潮流隨深度變化較小,因此可簡化為恒定水流環(huán)境.

    (2) 樁基礎(chǔ)剛性較大,位移及振動可忽略,可視為剛性體插入海床.恒定流作用下泵漿管位移影響忽略,視為豎直向下的固定剛體.

    (3) 實際的沖刷坑形狀復(fù)雜、不規(guī)則.為方便分析,根據(jù)文獻[14],采用概化的倒圓臺形沖刷坑模型.

    1.2 兩相流模型

    實際工程中,常對工程廢棄土、海洋灘涂、疏浚淤泥等泥狀物進行固化處理和泵送施工,實現(xiàn)泥狀物的資源化利用.從泥源土特性來講,這些原料土多為淤泥質(zhì)黏土,為保證流動性要求,原料土初始含水率通常需調(diào)配至80%~135%(2.5~3.5倍液限),因此,高含水率流態(tài)固化土為泥漿狀材料,可看成一種具有黏滯性的非牛頓流體.在防沖刷應(yīng)用場景中,高含水率流態(tài)固化土泵入樁基周圍沖刷坑中,其運動過程可視作泥漿在水中流動,而非土體滑動,可以用兩相流理論進行分析[15].

    高含水率流態(tài)固化土在水中流動擴散,漿水交界面會有摻混,因此采用歐拉兩相流模型模擬高含水率流態(tài)固化土在水中流動過程.其控制方程包括連續(xù)性方程和動量方程.多相流連續(xù)性方程如下:

    (1)

    式中:αq、ρq和Uq分別為第q相的體積分?jǐn)?shù)、密度和速度;t為時間.多相體積分?jǐn)?shù)滿足下式:

    (2)

    式中:n為流體相數(shù).

    動量方程由Navier-Stokes描述,表達式如下:

    Fq+Flift,q+FVm,q+Ftd,q

    (3)

    (4)

    (5)

    Kpq為相間動量交換系數(shù).

    2 數(shù)值模型建立與驗證

    通過ANSYS Fluent建立考慮水流和流態(tài)固化土的歐拉兩相流數(shù)值模型,對樁基礎(chǔ)周圍沖刷坑內(nèi)流態(tài)固化土泵送過程進行模擬.初始狀態(tài),計算域充滿恒定流速的動水以模擬恒定水流環(huán)境,流態(tài)固化土從泵漿管口泵入,并對樁基礎(chǔ)產(chǎn)生作用力,分析泵速、海流流速、固化土類型等因素對樁基所受作用力的影響.

    2.1 計算域和邊界條件

    本研究的重點區(qū)域為水面以下部分,因此僅建立水面以下模型,計算模型如圖1所示.樁徑D設(shè)置為5 m.計算域長寬為18D×14D,水深Hw取10 m.本模型的沖刷坑深度h取6 m[14-16],沖刷坑頂部寬度為2h[16].泵漿管徑d取 200 mm,H為水下部分泵漿管長,W為泵漿管口至樁基外表面的水平距離.由于樁的遮蔽效應(yīng)[1],在樁下游泵漿受流場擾動較小,固化土留存較多,同時結(jié)合前期數(shù)值試算結(jié)果,本文選取樁下游,泵漿管口較低的位置作為泵漿基準(zhǔn)點,即W=1.5 m,H=14.5 m的M0點.

    圖1 幾何和邊界設(shè)定Fig.1 Setting of geometry and boundary condition

    海流入口設(shè)置為速度入口邊界(Velocity inlet),出口為自由出流邊界(Outflow).計算域兩側(cè)為對稱邊界(Symmetry),可減小流體反射.Roulund等[17]指出當(dāng)弗勞德數(shù)Fr<0.2時,可忽略空氣層對水流結(jié)構(gòu)的影響,因此,水流自由表面采用“剛蓋假定”,即對計算域頂部也采用對稱邊界.底部海床面為光滑壁面(Free slip wall),其底床粗糙度(Roughness height)主要取決于沉積物粒徑大小和底床起伏(比如砂脊、砂波的影響).此處不考慮底床起伏的影響,故僅采用底床沉積物中值粒徑d50表征底部邊界粗糙度.據(jù)李宏偉等[18]的研究可知,當(dāng)?shù)状驳牧叫∮? mm時,粗糙度對流場的影響可忽略,而海床土為淤泥質(zhì)粉土,其中值粒徑遠小于1 mm,則可以合理假設(shè)計算域的整個底部邊界為光滑壁面.樁基材質(zhì)為鋼材,泵漿管為PVC材質(zhì),兩者的表面粗糙度通常小于1 mm,同理,可忽略樁基和泵漿管表面粗糙度影響,因此數(shù)值模型中設(shè)置樁基和泵漿管表面為光滑壁面.泵漿管入口采用速度入口邊界,以恒定流速泵漿.入口處水流流速為vc.

    2.2 材料屬性

    高含水率固化土在水中流動時,可看成黏滯性非牛頓流體,采用流變模型進行描述.然而,目前關(guān)于高含水率固化土的流變特性研究十分有限.本研究參考Yin等[15]的研究成果,以初始含水率為165%,水泥摻量為200 kg/m3,鹽度為0的固化伊利土的參數(shù)為本研究的基準(zhǔn)流變參數(shù)S0.為滿足泵送施工要求,固化土流動值宜為160~200 mm[19].根據(jù)Yin等[15]提出的流動值與流變參數(shù)經(jīng)驗關(guān)系,另補充兩組材料參數(shù)S1、S2,詳見表1,對材料的影響進行分析.表中:μ為黏度;τ0為屈服應(yīng)力;ρ為高含水率流態(tài)固化土密度;Ds為坍落流動值.通過調(diào)研,總結(jié)得出80%~135%初始含水率的流態(tài)固化土密度ρ范圍在1 350~1 600 kg/m3,本研究統(tǒng)一取 1 400 kg/m3.

    表1 固化土漿液性質(zhì)Tab.1 Properties of solidified slurry

    2.3 網(wǎng)格劃分

    圖2為數(shù)值模型網(wǎng)格劃分情況.采用ANSYS Workbench的ICEM-CFD子程序?qū)θ蜻M行非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分(六面體網(wǎng)格),最大網(wǎng)格尺寸為2.32 m.由于樁基和泵漿管附近流場變化復(fù)雜,也是需要重點關(guān)注的流場區(qū)域,因此對樁周和管周進行局部網(wǎng)格加密細化,網(wǎng)格尺寸為0.5 m.總網(wǎng)格數(shù)達到53.4萬.

    圖2 網(wǎng)格特性Fig.2 Characteristics of grid

    2.4 求解設(shè)定

    本數(shù)值計算采用瞬態(tài)分析方法.不同工況泵送固化土的總量保持恒定,即212 m3.計算結(jié)束時間取決于泵送固化土的速度.以泵速vm=2.5 m/s為例,計算總時長為45 min=2 700 s,計算時間步長取0.02 s.多相流計算時,壓力場和速度場的耦合采用Phase Coupled SIMPLE算法求解,空間離散采用二階迎風(fēng)格式,基于單元的最小二乘法用于梯度的數(shù)值逼近,瞬態(tài)項選用二階迎風(fēng)差分格式.

    2.5 方法驗證

    在進行數(shù)值研究之前,需要對流態(tài)固化土與單樁相互作用的數(shù)值模型進行驗證.目前,在海洋環(huán)境中泵送固化土的研究十分有限,沒有直接相關(guān)的試驗或者數(shù)值數(shù)據(jù)可參考.考慮到固化土在泵送過程中時變性可忽略,泵漿階段的高含水率固化土在水下的運動可視為泥漿在水中流動,流動過程中對樁基礎(chǔ)的作用可視作水下流動的泥漿對樁基礎(chǔ)的作用.因此,本文將數(shù)值模擬結(jié)果與文獻[10]中的室內(nèi)試驗結(jié)果進行對比,以驗證流態(tài)固化土與單樁相互作用的數(shù)值模型的可靠性.該試驗以泥漿在水下的流動模擬海底滑坡運動過程,分析海底滑坡與緩坡海床上的單樁的相互作用.本文參考該物理模型試驗,建立兩相流數(shù)值模型,具體的數(shù)值模型建立過程可參見Li等[11]的研究.將數(shù)值計算結(jié)果與文獻[10]中的試驗結(jié)果進行了對比,如圖3所示.圖中:CD為阻力系數(shù);Renon為非牛頓流體的雷諾數(shù).從結(jié)果對比圖3可以看出,不同泥漿性質(zhì)和泥流流速條件下(即泥流的雷諾數(shù)不同),水下流動的泥漿與樁基的相互作用力的數(shù)值結(jié)果與試驗結(jié)果在整體趨勢上保持一致.因此,可認為該數(shù)值模型能較好模擬水下泥流對單樁的作用過程,輸出結(jié)果有效且可靠,即該數(shù)值模型可應(yīng)用于初始階段流態(tài)固化土在水下流動過程中對單樁的作用力分析.

    圖3 數(shù)值方法和模型驗證Fig.3 Verification of numerical method and model

    3 結(jié)果討論

    3.1 影響因素分析

    對沿水深整個樁基上所受的合力Fx進行分析.合力Fx以順?biāo)鞣较驗檎?由水流和流態(tài)固化土兩部分貢獻.

    為研究動水條件下流態(tài)固化土對樁基所受合力的影響,設(shè)計單因素數(shù)值試驗,考慮vc,vm和固化土類型的影響.以東海大橋風(fēng)電場為例[20],水流流速通常為0.5~2.5 m/s,根據(jù)現(xiàn)場實際推算出泵送速度的范圍為2~3 m/s,固化土類型考慮S0、S1、S2這3種不同流變參數(shù)的固化土,設(shè)計工況如表2所示.以vc=1 m/s,vm=2.5 m/s,固化土S0為基準(zhǔn)工況.工況2~4旨在探究水流流速影響,工況6~10研究泵送速度的影響,工況11和12關(guān)注固化土類型的影響.

    表2 單因素分析計算工況Tab.2 Single factor analysis

    圖4所示為vc,vm和固化土類型(不同流動值及流變參數(shù))這3種因素對樁上合力的影響.由圖4(a)可見,隨泵漿過程發(fā)展,合力最終都歸于穩(wěn)定峰值.當(dāng)流速較小(vc≤0.5 m/s)時,合力穩(wěn)定峰值為負值,這歸因于流態(tài)固化土在逆水流方向的作用貢獻.當(dāng)流速較大(vc>0.5 m/s)時,合力穩(wěn)定峰值為正值,且隨流速增大,水流力貢獻越來越大,穩(wěn)定峰值不斷增大.相較于基準(zhǔn)工況(vc=1 m/s),vc增至2.5 m/s,可使合力穩(wěn)定峰值增大 1 209.57%.由圖4(b)可以看出,泵送速度的變化對樁上受合力影響不大,雖然泵送速度不低,但泵送方向保持為豎直向下的情況下,流態(tài)固化土并不會對樁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生直接的沖擊,而且水環(huán)境也會對固化土漿液的流動產(chǎn)生阻力.圖4(c)中,當(dāng)流態(tài)固化土流動值較大(流變參數(shù)較小,S0)時,合力峰值為正值,此時為水流作用主導(dǎo).當(dāng)流態(tài)固化土流動值較小(流變參數(shù)較大,S1/S2)時,合力峰值為負值,且隨流動值減小(流變參數(shù)增大),流態(tài)固化土在逆水流方向的作用貢獻越來越大,合力峰值不斷減小.相較于基準(zhǔn)工況S0,S2流態(tài)固化土為合力峰值帶來的變化達到490.91%.

    圖4 參數(shù)分析Fig.4 Parameter analysis

    為進一步探究多因素的綜合影響,理清各因素影響的相對大小,設(shè)計正交數(shù)值試驗,進行參數(shù)敏感性分析,參數(shù)設(shè)定如表3所示.采用L9(33)正交表,科學(xué)全面地選擇9個工況.相較于全面試驗的27個工況,正交試驗設(shè)計極大減少工作量.正交數(shù)值試驗設(shè)計如表4所示.正交試驗結(jié)果分析曲線如圖5所示.圖中:Fxp, a為某影響因素在某一水平條件下所有工況的合力峰值的平均值.

    表3 因素和水平Tab.3 Factors and levels

    表4 正交試驗Tab.4 Orthogonal tests

    圖5 正交試驗結(jié)果分析Fig.5 Results of orthogonal tests

    圖5(a)為正交試驗結(jié)果的時程曲線,可以看出,泵漿初始時刻,樁上合力大小僅取決于水流流速,開始泵漿以后,或上升或下降至穩(wěn)定峰值,樁身受力受水流速流、泵送速度和固化土性質(zhì)的綜合影響.本文采用極差分析方法[21]對合力峰值(Fxp)進行參數(shù)敏感性分析.極差分析法也稱R法,是一種針對正交試驗數(shù)據(jù)的分析方法.該方法可通過計算R值(因素極差值)來判斷影響因素的敏感情況.該方法先計算某個影響因素在某一水平條件下所有工況的試驗數(shù)據(jù)的平均值Kavg,然后對該因素在不同水平條件的Kavg的波動情況進行分析,Kavg的極差值即為R值.某影響因素的R值越大,意味著該影響因素對結(jié)果影響越顯著,即該因素越敏感.本文評價各影響因素對合力峰值的影響顯著性,先計算出各影響因素的Fxp,a,結(jié)果如圖5(b)所示.從Fxp,a的波動范圍來看,隨水平變化,水流流速的波動范圍最大,即水流流速的R值最大.因此,水流流速對合力峰值的影響最大,其次是固化土類型,泵送速度影響最小.

    3.2 流態(tài)固化土對樁基作用力與波、流作用力的對比

    如上分析,樁上合力Fx由水流和流態(tài)固化土共同作用產(chǎn)生.采用合力指標(biāo)忽略了兩部分各自產(chǎn)生的力在作用點和方向上的差異,不能全面評價兩部分力對樁的效應(yīng),因此,需要單獨對兩部分產(chǎn)生的作用力進行探究.首先,以單因素分析的基準(zhǔn)工況為例,即vc=2.5 m/s,vm=1 m/s,固化土S0,對靜水中流態(tài)固化土對樁的作用力Fx0和純水流對樁的作用力Fxc的量級進行評估,值得注意的是,Fx0和Fxc方向相反.各作用力隨時間變化如圖6所示.

    圖6 樁上作用力隨時間變化Fig.6 Force acting on monopile

    由圖6可見,水流與流態(tài)固化土共同作用的合力Fx略大于純水流作用與靜水中流態(tài)固化土作用的疊加值Fxc+Fx0,差距較小,兩者量級一致.因此,在計算樁上所受作用力時,可采用解耦分析思路,單獨考慮靜水中流態(tài)固化土對樁的作用力,再與海流等海洋環(huán)境荷載疊加.

    事實上,海洋樁基同時受波浪、海流等作用,在對采取固化土沖刷防護措施的樁基承載力進行核算時,需考慮波流共同作用.為進一步評估該解耦分析思路的可行性,采用數(shù)值方法計算得到靜水中流態(tài)固化土對樁的作用力峰值,并同時采用數(shù)值方法或《海港水文規(guī)范》[22]、《港口工程荷載規(guī)范》[23]計算樁上的波流共同作用力,對計算出的各作用力大小進行對比分析.選用東海風(fēng)電場附近海域50年重現(xiàn)期的波浪參數(shù):平均波高2.83 m,波周期7.76 s,波長74.1 m.潮流流速選用設(shè)計平均流速2.39 m/s[20].流態(tài)固化土類型為S2,泵速取3 m/s.計算結(jié)果如圖7所示.

    圖7 樁上不同力對比Fig.7 Comparison of force acting on monopile

    可以看出:數(shù)值計算得出的波流共同作用力平臺段峰值316 kN與靜水中流態(tài)固化土對樁基的作用力峰值35.6 kN的疊加值為351.6 kN,小于波流共同作用力的規(guī)范計算結(jié)果528 kN,說明采用解耦分析思路計算出的樁上作用力是安全保守的.因此,本文建議,在實際工程中,對需要采取固化土沖刷防護措施的樁基承載力進行核算時,樁上作用力可采用上述解耦分析思路求解,先對靜水中流態(tài)固化土對樁的作用力進行計算,再與波流等海洋環(huán)境荷載疊加.

    3.3 流態(tài)固化土對樁基作用力經(jīng)驗公式

    目前,關(guān)于海洋樁基所受波流等荷載計算已經(jīng)有較多研究成果和規(guī)范可供參考.然而,尚未有關(guān)于流態(tài)固化土對樁基作用力的研究.針對流態(tài)固化土?xí)痘a(chǎn)生不利影響的問題,采用計算流體動力學(xué)方法,模擬了靜水中單樁基礎(chǔ)周圍沖刷坑中流態(tài)固化土泵送過程,評估流態(tài)固化土對樁基礎(chǔ)的作用力.下面對固化土類型和泵速影響進行定量分析.模擬S0、S1、S2共3種類型固化土,2、2.5、3 m/s這3水平泵速,共9種工況.

    本研究中,流態(tài)固化土作用力方向為逆水流方向,皆為負值,本研究只關(guān)注其大小,即取絕對值.圖8為靜水中流態(tài)固化土對樁基作用力大小的時程曲線.可以看出,固化土流變參數(shù)越小(流動值大)時,作用力大小逐步上升至平臺段;固化土流變參數(shù)越大(流動值小), 作用力大小初期上升后略微下降,下降趨勢愈發(fā)明顯.這主要是因為固化土流變參數(shù)越大(流動值越小),流動性越弱,容易在樁一側(cè)堆積,進而產(chǎn)生樁前后壓差,導(dǎo)致峰值出現(xiàn)[24],如圖9所示.圖中:Hp為1-1截面與數(shù)值計算域頂部的距離,本文取14 m;采用流態(tài)固化土體積分?jǐn)?shù)φm表征流態(tài)固化土流動形態(tài);pm為流態(tài)固化土樁周壓力.

    圖8 靜水條件泵送固化土對樁基作用力大小隨時間變化Fig.8 Distribution of force acting on monopile in static water with time

    圖9 單樁周圍的固化土流動形態(tài)及壓力分布圖Fig.9 Shape of solidified slurry and pressure distribution around monopile

    流態(tài)固化土對樁基作用力峰值Fx0, p為最不利情況,對其進行量化分析評估.固化土類型與泵速對作用力峰值影響如圖10所示.可以看出,隨泵速和固化土流變參數(shù)增大(流動值減小),作用力峰值呈線性遞增趨勢.因此,對Fx0,p、Ds和vm進行無量綱化處理,并采用多元線性回歸方法對結(jié)果進行擬合,提出無量綱峰值作用力F′的經(jīng)驗公式:

    圖10 靜水條件下泵送固化土對樁基作用力峰值變化Fig.10 Peak value of force acting on monopile in static water

    (6)

    式中:重力加速度g=9.806 m/s2;管徑d=0.2 m;流動值試驗采用的標(biāo)準(zhǔn)有機玻璃圓筒直徑Ds0=0.08 m,擬合優(yōu)度為0.95.其中,無量綱的峰值作用力F′ 表達式如下:

    (7)

    式中:海水密度ρw=1 000 kg/m3;Hw+h為沖刷坑底的水深16 m;D=5 m.實際工程中,可利用經(jīng)驗公式對靜水中流態(tài)固化土對樁基作用力進行快速評估,結(jié)果可作為現(xiàn)場施工的控制依據(jù).

    4 結(jié)論

    本研究采用計算流體動力學(xué)方法,結(jié)合東海大橋海上風(fēng)電場實測水文資料,模擬了樁基礎(chǔ)周圍沖刷坑中流態(tài)固化土泵送過程,分析了泵送過程中海洋樁基受力變化,得到如下結(jié)論:

    (1) 泵送流態(tài)固化土過程中,樁身所受作用力由海流流速、固化土性質(zhì)以及泵速共同決定.海流流速越大,流態(tài)固化土流動值減小(流變參數(shù)增大),泵速增大,對樁所受作用力的貢獻越大.其中,海流流速因素對樁身受力影響最大,其次是固化土類型,泵漿速度影響最小.

    (2) 通過與波、流作用做對比,單獨考慮靜水中流態(tài)固化土對樁的作用力,再與波流共同作用力疊加的解耦分析思路具備可行性,提供了一種在樁基防沖刷施工作業(yè)中考慮流態(tài)固化土作用的簡化計算方法.

    (3) 基于因沖刷導(dǎo)致的樁基礎(chǔ)承載力弱化現(xiàn)狀,提出了靜水中流態(tài)固化土對樁基作用力峰值綜合經(jīng)驗公式,結(jié)合風(fēng)浪流力相關(guān)規(guī)范,實現(xiàn)快速評估泵漿過程中樁受的作用力,結(jié)果可作為現(xiàn)場施工的控制措施的依據(jù).

    致謝本文作者對國家自然基金、上海市科學(xué)技術(shù)委員會以及對本研究提供指導(dǎo)和建議的相關(guān)人員表達衷心的感謝.

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