[发明专利]单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算方法及系统

说明书

本发明提供本发明提供了单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算方法及系统，方法包括计算临界吸力与相对沉放深度和相对渗流路径的关系；获取考虑舱压比的相对渗流路径与相对沉放深度的关系；计算得到中舱相对尺寸影响系数；获取考虑舱压比、中舱相对尺寸以及相对沉放深度的单桶多舱桶型基础临界吸力计算式从而得出临界吸力并将临界吸力作为安装过程中每个沉放深度下吸力施加的判别标准对单桶多舱型桶型基础进行安装。本申请实现了在舱压和中舱尺寸改变的情况下对单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力进行计算。

技术领域

本发明涉及桶型基础技术领域，具体涉及单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算方法及系统。

背景技术

单桶多舱型桶型基础是近几年开始应用于海上风电的基础型式之一，相比较单桶型桶型基础，单桶多舱桶型基础吸力沉放过程中可通过改变舱压以实现基础的调平，舱压的改变会引发渗流场的变化，进而导致现有单桶基础临界吸力与需要吸力计算方法不再适用。因此，如何在舱压以及中舱尺寸改变的情况下对单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算在指导施工至关重要。

发明内容

本申请提供的一种单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算方法及系统，以至少解决相关技术中舱压改变的情况下无法对单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算的问题。

本申请第一方面实施例提出单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算方法，所述方法包括：

基于桶壁表层土体达到浮动的临界状态时的临界水力梯度i_crit以及渗流路径L、水的容重γ_w获得临界吸力s_crit与相对沉放深度h/D_o和相对渗流路径L/h的关系；

获取考虑舱压比η的相对渗流路径L/h与相对沉放深度h/D_o的关系；

基于中舱外径d_o和桶壁外径D_o计算得到中舱相对尺寸影响系数m；

基于中舱相对尺寸影响系数m、临界吸力s_crit与相对沉放深度h/D_o和相对渗流路径L/h的关系以及相对渗流路径L/h与相对沉放深度h/D_o的关系得到考虑舱压比η、中舱相对尺寸d_o/D_o以及相对沉放深度h/D_o的单桶多舱桶型基础临界吸力计算式；

根据所述单桶多舱桶型基础临界吸力计算式得到临界吸力s_crit并将所述临界吸力s_crit作为单桶多舱型桶型基础安装过程中每个沉放深度下吸力施加的判别标准，从而对单桶多舱型桶型基础进行安装。

本申请第二方面实施例提出单桶多舱型桶型基础调平阶段临界吸力计算系统，所述系统包括：

第一获取模块，用于基于桶壁表层土体达到浮动的临界状态时的临界水力梯度i_crit以及渗流路径L、水的容重γ_w获得临界吸力s_crit与相对沉放深度h/D_o和相对渗流路径L/h的关系；

第二获取模块，用于获取考虑舱压比η的相对渗流路径L/h与相对沉放深度h/D_o的关系；

第一计算模块，用于基于中舱外径d_o和桶壁外径D_o计算得到中舱相对尺寸影响系数m；