喷射导管入土的横向承载力试验及土体弱化的有限元分析

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喷射导管钻井技术中,射流对土的冲刷破坏作用使得导管能够靠自重入土,同时会使管周土体强度削弱,影响导管横向承载力。目前,针对不同喷射参数对导管横向承载力影响的试验研究,鲜见文献提及。因此本文针对该问题,通过室内模型试验和有限元模拟结合的方法进行分析研究。1.从桩基理论出发,介绍了计算导管横向承载力的三种方法;以射流理论为基础,分析了水射流对土体的破坏作用及影响。2.完成了相关试验模型、设备的设计;根据相应的试验方案完成26次有效试验,并对实验数据整理分析,获得了分析需要的曲线和结果。3.通过对模型试验结果分析对比,得到排量、喷嘴直径和射流速度与导管横向承载力的关系曲线,以及对横向承载力影响程度变化趋势,归纳了一般性客观规律。文中针对数据较多的一组参数与横向承载力的关系,给出了拟合较为理想的回归方程。4.利用PLAXIS2D模型模拟试验内容,通过对土的强度参数进行折减以获得与导管工作状态相近的一组土参数,估算出试验时土强度参数的折减系数,分析获得射流参数与折减系数之间相应的规律。同样针对数据较多的一组参数,给出拟合较为理想的回归方程。本文通过对喷射参数的研究,得到了几点有意义的结果,为今后的进一步理论研究和工程实践提供一定的借鉴和参考。
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