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吸力锚是一种新型的离岸结构基础,相对于传统的桩基础具有经济和施工简便的优点,尤其在深水情况下优势更加显著。对吸力锚的贯入安装分析和承载力计算是吸力锚设计的重要内容,对此进行研究,对于吸力锚的推广应用具有重要意义。
本文进行了砂土和粘土地基中吸力锚的贯入和抗拔承载力试验。比较了两种地基中静力压贯与吸力贯入两种情况下的贯入阻力和抗拔承载力,测量了吸力贯入和拔出过程中桶内外的孔隙水压力,比较了顶阀开启与顶阀关闭状态下抗拔承载力及土体内部吸力的差异。
试验研究表明:(1)吸力贯入时吸力的作用能大大降低砂土地基中的贯入阻力,而对粘土地基中的贯入阻力影响不大;(2)砂土地基中的极限吸力大于按桶内外土体均质假定所计算得到的极限吸力;(3)顶阀开启拉拔时土塞不随结构一起上升,而顶阀关闭情况拉拔土塞随着结构一起上升;(4)拉拔时在粘土地基中桶底部产生相当于端部承载力大小的吸力,致使桶端部具有反向的承载力,顶阀关闭时端部承载力作用在整个桶端部,而顶阀开启时仅作用于端环:(5)粘土地基中吸力锚贯入后吸力的存在使其抗拔能力大于静力贯入后的情况,甚至不低于正常运用期的抗拔力,因而安装后即可抵御设计风浪荷载;(6)砂土地基贯入后的孔压有一定的消散时间,表明砂土地基中的被动吸力的产生具有一定的抵抗周期动荷载的能力。