[发明专利]模拟工况的大吨位足尺地基承载力检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及地基承载力的检测方法，尤其涉及一种为海洋石油平台等大型结构物非滑道区建造提供承载力依据的模拟工况的大吨位足尺地基承载力检测方法。属于海洋石油工程领域。

背景技术

在海上石油开发工程中，需要在海上建造采油平台、生活平台、中心处理平台等各种平台。平台一般主要包括：海洋工程组块、水下支撑结构-导管架、单点等海洋工程结构物。这些海洋工程结构物一般先陆上进行预制，然后，再运到海上组装。随着海洋工程的迅速发展，海洋工程结构物的体积和重量也在不断增加，特别是近年来海洋石油开采力度的加强，使得装运海洋工程结构物的滑道资源显得紧张。

为了解决滑道资源紧张问题，采用SPMT小车(即：液压模块车)进行装船，可以使海洋工程结构物建造在非滑道区，由于海洋工程结构物的建造需在垫墩上进行，这就需要得到可供垫墩设计场地的地基承载能力。

根据《岩土工程勘察规范》及《建筑地基基础设计规范》的规定，地基承载力检测可采用1m*1m或者0.5m*0.5m的板载荷试验，这样对场地的影响深度在2m～3m范围。在实际项目中有的设计的板载荷试验垫墩为3m*3m，大大超过了上述规定的板载荷的试验值，这样影响深度也将超过2m～3m，而大型海洋工程结构物建造对场地的影响深度一般深达7米以下。如果按照现有的板载荷试验方法，需要进一步检测更深处的地基承载能力，这就需要将场地开挖后再进行板载荷试验。

现阶段的地基承载力检测方法存在着如下问题：

1.现有承载力检测方法为1m*1m或0.5m*0.5m板载荷试验，影响深度浅。

2.现有承载力检测方法如需要得到更深层次的场地承载能力，需要开挖场地，增加了对模块非滑道区建造地基处理的环节。

3.现有承载力检测方法受地质条件的影响很大。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有地基承载力检测方法存在的上述缺点，而提供一种模拟工况的大吨位足尺地基承载力检测方法，其可以省去将场地进一步开挖后在进行板载荷试验的工作，减少了进行地基处理的环节，为非滑道区建造模块时垫墩设计提供依据，实现了海洋工程结构物在非滑道区的建造；本发明的另一目的是采用滑道块、超起配重提供反力，施工简单，安装方便；不受地质条件限制，可以在任何地点检测。

本发明的目的是由以下技术方案实现的：

一种模拟工况的大吨位足尺地基承载力检测方法，包括以下步骤：

(1)调研阶段，根据《岩土工程勘察规范》及《建筑地基基础设计规范》的规定，采用1m*1m或者0.5m*0.5m的板载荷试验得出影响深度为2m～3m的地基承载能力；其特征在于：还包括以下步骤：

(2)准备阶段，根据板载荷试验的结果，按照海洋工程结构物对地基承载力的要求确定与实际要求相当的数个垫墩，然后，选择千斤顶的规格和数量，以及承载钢梁；

(3)沉降检测堆载顺序，

①在划定的检测区域内的地面1上放置一个检验承压用的堆载垫墩(2)；

②在堆载垫墩(2)上放置数台液压千斤顶(3)；

③在堆载垫墩(2)的两侧各放置数个沉降检测垫墩(8)，沉降检测垫墩(8)及堆载垫墩(2)上平行放置数根承载横梁(9)，承载横梁(9)的一侧间隔一定距离各放置有数台位移传感器(10)；

④试验设备集成：将液压千斤顶(3)与加载油泵相连；位移传感器(10)与静力试验仪相连；

⑤在数台液压千斤顶(3)上放置一承载钢板，承载钢板上放置一承载钢梁(4)，承载钢梁(4)两端与地面(1)之间各放置数个承载钢梁(4)的保护垫墩(11)；

(4)沉降检测时的保护，在堆载垫墩(2)的两侧各布置数层保护滑道块：

(5)加载阶段，

①在承载钢梁(4)上放置数层加载滑道块和配重块(7)；

②启动加载油泵，数台液压千斤顶(3)同时开始加载；

③记录加载重量及地面沉降量；

(6)卸载阶段：加载检测完毕后进行卸载；

(7)根据检测结果编制检测报告。

所述加载阶段，在堆载完成后要保证承载钢梁(4)上的堆载重心处于数个千斤顶的形心位置。

所述加载阶段，检测时分十级进行加载，分十级维持荷载，最后一级达稳定标准后，再维持6小时。

所述卸载阶段中，加载完毕后，分四级进行卸载。

本发明的有益效果是：

1.弥补了传统检测方法压力影响深度过浅的不足，为非滑道区建造模块时垫墩设计提供依据，实现了海洋工程结构物在非滑道区的建造。