Несущая способность и деформации стальных трубчатых свай, применяемых при строительстве сооружений на шельфе

• Автор: Соснина, Светлана Анатольевна
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
ГЛАВА 1. ПРИМЕНЕНИЕ СТАЛЬНЫХ ТРУБЧАТЫХ СВАЙ В МОРСКОМ ГИДРОТЕХНИЧЕСКОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ.

1.1. Общие сведения о стальных трубчатых сваях.

1.2. Установка свай.

1.3. Проектирование свайных фундаментов.

1.4. Примеры сооружений на свайном основании

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ СТАЛЬНЫХ ТРУБЧАТЫХ СВАЙ.

2.1. Работа свай оболочек при действии осевых нагрузок

2.1.1. Обзор методов оценки несущей способности висячих забивных свай

2.1 .Сопоставительные расчеты.

2.2. Сваи под действием горизонтальной нагрузки.
ГЛАВА 3. РАСЧЕТ ДЕФОРМАЦИЙ СВАЙ И СВАЙНЫХ КУСТОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ КОМБИНИРОВАННЫХ НАГРУЗОК.
3.1. Расчет одиночной на действие комбинированной нагрузки
3.1.1. Реакция свай на осевые и поперечные нагрузки
3.1.2 Методика расчета одиночной сваи
3.2. Расчет свайных кустов на действие комбинированной нагрузки
3.2.1 Особенности работы свайных кустов
3.2.2. Расчет свайного куста с жестким ростверком
3.3. Моделирование эксперимента.
3.3.1. Описание опытов В. В. Знаменского.
3.3.2 Моделирование работы одиночной сваи
3.3.3 Моделирование работы свайных групп.
ГЛАВА 4. СВАИ КАК АНКЕРНЫЕ КРЕПЛЕНИЯ
4.1. Засасываемые сваи БАР
4.2. Анкерная свая конструкции ВПИИГ.
4.3. Сваи, зацементированные в скальное основание ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Временные длительные нагрузки, включающие вес складируемых грузов и временных устройств, нагрузки от различного рода грузоподъемных и транспортных машин, технологического оборудования, гидростатическое напорное давление при временных изменениях уровня воды, нагрузки от обледенения, температурные воздействия и т. Кратковременные нагрузки, включающие волновое давление, нагрузки от льда, течений, снега, ветров, ошвартованных судов, вертолетов, некоторые нагрузки, возникающие в процессе буровых работ и т. Особые нагрузки, обусловленные катастрофическими явлениями в природе или аварийными ситуациями и включающие: нагрузки при сейсмических явлениях и волнах цунами, нагрузки при катастрофических штормах, ветрах, массовом торошении льда, удары судов и т. Морские ГТС рассчитываются на основные и особые сочетания нагрузок. Основные сочетания включают отмеченные выше постоянные нагрузки и некоторые из временных длительных и кратковременных (от волн или льда, от судов). Особые сочетания нагрузок включают одну особую нагрузку (заменяющую соответствующую ей временную нагрузку в основном сочетании или дополняющую основное сочетание) и определенную часть нагрузок из основных сочетаний. При расчете свайных фундаментов сооружений на шельфе - морских стационарных платформ (в том числе ледостойких) по российским нормативным документам определяющими степень их надежности являются расчеты несущей способности на особые сочетания нагрузок; надежность этих сооружений при основном сочетании заведомо обеспечена. Расчет свайных фундаментов и их оснований по деформациям выполняется на основные сочетания нагрузок. Особенности технологии строительства определяются необходимостью проведения работ на больших глубинах и, главное, тем, что свайное основание зачастую возводится не до, а после установки части сооружения - опорного блока на место эксплуатации. И пока определенная часть сван не забита, сооружение не обладает устойчивостью, что особенно опасно в шторм. Погружение стальных трубчатых свай в грунт основания может осуществляться через направляющие или опорные колонны (в платформах сквозного (ферменного) типа) с помощью паровоздушных, дизельных, гидравлических или вибро- молотов. Значительное увеличение рабочих глубин при освоении шельфа потребовало создания специального сваебойного оборудования, способного работать в сложных гидрометеорологических условиях []. По данным [] современные зарубежные технологии позволяют забивать сваи подводными молотами при глубине воды до футов (- м). Одним из обстоятельств, затрудняющих забивку свай, является то, что масса свай оказывается соизмеримой с массой молота, а упругость длинной сван может поглотить всю энергию удара. В связи с этим для забивки свай большой длины могут использоваться молоты, размещенные внутри сван - в ее нижней части []. Одним из наиболее часто встречающихся типов платформ на свайном основании являются стационарные платформы со сквозным опорным блоком, представляющим собой пространственную ферменную конструкцию, состоящую из стальных труб. В таких конструкциях сваи забивают внутри стоек опорного блока, их верхнее окончание находится на уровне палубы. Сваи, погружаемые ударами по верхнему концу, имеют открытый нижний конец. Если же молот помещается внутри сваи (такое решение эффективно при большой длине свай), нижний конец ее заглушается. По мере погружения в грунт сваю наращивают сверху сваркой. После погружения сваи на заданную глубину часть ее, выступающую над опорным блоком, срезают. По верху сваю и стойку блока соединяют сваркой, а пространство между сваей и стойкой цементируют. Как отмечалось выше, свая может погружаться с открытым или закрытым нижним концом. Однако сван с открытым нижним концом могут закупориваться грунтовой пробкой в процессе установки, особенно в связных грунтах или при использовании ударных молотов. В этом случае дальнейшее погружение сваи происходит как тела сплошного сечения с вымещением грунта вбок. В несвязных грунтах для погружения трубчатых свай рекомендуется использовать вибромолоты. Это уменьшает риск закупоривания и таким образом увеличивает скорость установки.