【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电工程施工，具体为一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法。
技术介绍
1、随着科技的不断发展，人们在对能源利用领域的快速提高，尤其是对风能的利用，通过风能进行发电，不仅发电的成本稳定，也不会产生碳排放等污染环境的危害。
2、而海上的风能更加丰富，通过在海上设置风力发电机，能够更好的风能进行利用发电，使海上风电建设规模不断的扩展和增加，而海上风电建设的过程中，大型风电机组采用四桩非嵌岩导管架基础、三桩嵌岩导管架基础和吸力桩基础等形式进行施工。
3、而吸力桩基础施工建设的过程中，前期需要对吸力筒的下沉阻力进行计算，而如何通过准确计算确定吸力筒沉贯施工过程中下沉阻力，使其沉贯至需求深度主要依靠设计者的认知和工作经验，具有不够精确的问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，解决了在吸力桩基础施工建设的过程中，前期需要对吸力筒的下沉阻力进行计算，而如何通过准确计算确定吸力筒沉贯施工过程中下沉阻力，使其沉贯至需求深度主要依靠设计者的认知和工作经验，具有盲目性和不够精确的的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，包括以下步骤：
5、s1.下沉特性分析方法：用于评估吸力筒导管架在应力加载下的沉降行为的方法；
6、s2.确定吸力筒基础参
7、s201.确定吸力筒的几何参数：吸力筒的基础参数包括有吸力筒的直径、吸力筒的高度、吸力筒的壁厚；
8、s202.确定吸力筒材料的力学性质：吸力筒的力学性质包括有吸力筒材料的强度、刚度和抗腐蚀性能；
9、s203.计算吸力筒与海床之间的抗压承载力:吸力筒的抗压承载力计算可以用于评估吸力筒导管架基础在承受垂直荷载时的安全性；
10、s3.获取施工区域参数：通过获取施工区域的具体各项参数，各项参数包括有地质勘探、确定海床地形、地貌和确定海洋环境参数；
11、s301.通过钻探、取样对地质进行勘探：通过钻探的方式，对施工地点区域土壤进行取样，而进行地质勘测是获取施工区域参数的基础工作；
12、s302.确定海床地形和地貌：由于该建设施工位于海上，则需要对海床地形和地貌进行勘察，获取施工区域的海床地形数据；
13、s303.确定海洋环境参数：获取施工区域的海洋环境参数，如海流、波浪，这些参数对于吸力筒的稳定性和安全性评估具有重要影响；
14、s4,计算筒型基础的下沉阻力：通过公式对筒型基础的下沉阻力进行计算，能够评估基础的水平度；
15、s401.通过api方法计算筒型基础下沉阻力：api方法是一种常用的计算筒型基础下沉阻力的方法；
16、s402.通过别列柴策公式计算筒型基础下沉阻力：别列柴策公式是一种常用于土木工程中的深基础承载力公式；
17、s5.计算筒型基础在下沉过程中的土体压力：通过计算土体压力，能够评估基础在下沉过程中的稳定性和安全性。
18、优选的，步骤s201中，需要确定吸力筒的几何参数，包括吸力筒的直径、高度和壁厚，而这些参数对于确定吸力筒的承载能力和提供稳定支撑至关重要。
19、优选的，步骤s202中，需要确定吸力筒的力学性质，包括有强度、刚度和抗腐蚀性能，这些参数用于评估吸力筒的结构安全性，确保它能够在承受设计荷载的同时不发生不可接受的变形或破坏。
20、优选的，步骤s203中，计算吸力筒与海床之间的负压区域，通过计算负压区域的尺寸、负压力的大小和分布参数，这些信息能够用于理解吸力筒与海床之间的相互作用机制，并设计吸力筒基础的稳定性控制措施。
21、优选的，步骤s301中，通过钻探的方式，对施工地点区域土壤进行取样，并对取样收集到的岩土样品进行测试和试验，获取土层分布、土壤类型、土壤强度、岩石性质关键参数，同时在钻探取样的过程中，能够获取深层土壤及岩石的特性，包括孔隙水压力、抗剪强度、地层变化参数。
22、优选的，步骤s303中，获取施工区域的海洋环境参数，海流参数对吸力筒的稳定性具有重要影响，特别是在设计阶段需要考虑海流对吸力筒的侧向力和扰动力的作用，而波浪参数，如波高、波长和波浪周期，对吸力筒的动力响应有很大影响。
23、优选的，步骤s5中包括有：
24、s501.计算渗透破坏临界压差：计算渗透破坏临界压差指的是计算土体或岩石在受到渗透流或水压作用下发生破坏的临界压力或临界水头；
25、s502.计算筒壁屈曲临界压差：计算筒壁屈曲临界压差指的是计算圆筒形结构在受到外部压力作用下发生屈曲破坏的临界压力；
26、s503.将下沉阻力与渗透破坏临界压差和筒壁屈曲临界压差进行分析比对：测试和分析吸力筒在不同加载条件下的性能和安全性；
27、s50301.计算土体压力并进行比对：需要对吸力筒的土体压力进行计算，并将土体压力与渗透破坏临界压差和筒壁屈曲临界压差分别进行比对；
28、s504.土体压力超过渗透破坏临界压差和筒壁屈曲临界压差：当出现土体压力超过渗透破坏临界压差和筒壁屈曲临界压差时，则导针工程施工存在风险和不稳定性；
29、s505.控制下沉速度：常见的调整措施包括有控制下沉速度，通过控制吸力筒的下降速度，能够控制下沉压力的增加速率，以保证在合理范围内；
30、s506.监测和调整过程中的参数：常见的调整措施包括有监测和调整过程中的参数；
31、s507.确保土体压力不超过渗透破坏临界压差和筒壁屈曲临界压差：确保土体压力不超过临界压差可减小基础工程发生灾害性事故的风险。
32、优选的，步骤s501中，需要计算渗透破坏临界压差，而计算渗透破坏临界压差具体来说，它涉及计算土体或岩石中的水压力或水头，以及土体或岩石的渗透性参数和力学特性，以确定土体或岩石在渗透流作用下发生破坏的临界条件，通过计算渗透破坏临界压差，能够评估土体或岩石的渗透性和稳定性，并为工程设计和施工提供重要的参考依据。
33、优选的，步骤s502中，需要计算筒壁屈曲临界压差，而计算筒壁屈曲临界压差具体来说，它涉及计算圆筒形结构的屈曲特性、材料力学参数以及外部压力，以确定圆筒结构在压力超过临界值时出现屈曲破坏的条件，通过计算筒壁屈曲临界压差，能够评估圆筒形结构的稳定性，并为工程设计和材料选择提供重要的参考依据。
34、优选的，步骤s507中，确保土体压力不超过渗透破坏临界压差和筒壁屈曲临界压差的目的，第一当土体压力控制在渗透破坏临界压差以下时，能够避免土体因渗透流引起的渗透破坏，从而确保土体的稳定性，第二当土体压力控制在筒壁屈曲临界压差以下时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S201中，需要确定吸力筒的几何参数，包括吸力筒的直径、高度和壁厚，而这些参数对于确定吸力筒的承载能力和提供稳定支撑至关重要。
3.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S202中，需要确定吸力筒的力学性质，包括有强度、刚度和抗腐蚀性能，这些参数用于评估吸力筒的结构安全性，确保它能够在承受设计荷载的同时不发生不可接受的变形或破坏。
4.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S203中，计算吸力筒与海床之间的负压区域，通过计算负压区域的尺寸、负压力的大小和分布参数，这些信息能够用于理解吸力筒与海床之间的相互作用机制，并设计吸力筒基础的稳定性控制措施。
5.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S301中，通过钻探的方式，对施工地点区域土壤进行取样，并对取样收集到的岩土样品进行测试和试
6.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S303中，获取施工区域的海洋环境参数，海流参数对吸力筒的稳定性具有重要影响，特别是在设计阶段需要考虑海流对吸力筒的侧向力和扰动力的作用，而波浪参数，如波高、波长和波浪周期，对吸力筒的动力响应有很大影响。
7.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S5中包括有：
8.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S501中，需要计算渗透破坏临界压差，而计算渗透破坏临界压差具体来说，它涉及计算土体或岩石中的水压力或水头，以及土体或岩石的渗透性参数和力学特性，以确定土体或岩石在渗透流作用下发生破坏的临界条件，通过计算渗透破坏临界压差，能够评估土体或岩石的渗透性和稳定性，并为工程设计和施工提供重要的参考依据。
9.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S502中，需要计算筒壁屈曲临界压差，而计算筒壁屈曲临界压差具体来说，它涉及计算圆筒形结构的屈曲特性、材料力学参数以及外部压力，以确定圆筒结构在压力超过临界值时出现屈曲破坏的条件，通过计算筒壁屈曲临界压差，能够评估圆筒形结构的稳定性，并为工程设计和材料选择提供重要的参考依据。
10.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤S507中，确保土体压力不超过渗透破坏临界压差和筒壁屈曲临界压差的目的，第一当土体压力控制在渗透破坏临界压差以下时，能够避免土体因渗透流引起的渗透破坏，从而确保土体的稳定性，第二当土体压力控制在筒壁屈曲临界压差以下时，能够避免筒壁因压力超过其承载能力而发生屈曲破坏，保护筒壁的完整性和工作性能，从两方面提高基础工程的可靠性和长期稳定性。
...【技术特征摘要】
1.一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤s201中，需要确定吸力筒的几何参数，包括吸力筒的直径、高度和壁厚，而这些参数对于确定吸力筒的承载能力和提供稳定支撑至关重要。
3.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤s202中，需要确定吸力筒的力学性质，包括有强度、刚度和抗腐蚀性能，这些参数用于评估吸力筒的结构安全性，确保它能够在承受设计荷载的同时不发生不可接受的变形或破坏。
4.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤s203中，计算吸力筒与海床之间的负压区域，通过计算负压区域的尺寸、负压力的大小和分布参数，这些信息能够用于理解吸力筒与海床之间的相互作用机制，并设计吸力筒基础的稳定性控制措施。
5.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤s301中，通过钻探的方式，对施工地点区域土壤进行取样，并对取样收集到的岩土样品进行测试和试验，获取土层分布、土壤类型、土壤强度、岩石性质关键参数，同时在钻探取样的过程中，能够获取深层土壤及岩石的特性，包括孔隙水压力、抗剪强度、地层变化参数。
6.根据权利要求1所述的一种吸力筒导管架基础下沉特性分析方法，其特征在于：步骤s303中，获取施工区域的海洋环境参数，海流参数对吸力筒的稳定性具有重要影响，特别是在设计阶段需要考虑海流对吸力筒的侧向力和扰动力...
【专利技术属性】
技术研发人员：李智，王益群，曾建平，周兴政，倪道俊，李孟超，
申请(专利权)人：长江三峡集团福建能源投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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