深海超长钢护筒静压承载特性原位试验研究

苏碧第; 乔伟; 邱树茂; 吕雪; 陈真桂

doi:10.14048/j.issn.1671-2579.2026.02.003

中外公路 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (02) : 24 -30. DOI: 10.14048/j.issn.1671-2579.2026.02.003

深海超长钢护筒静压承载特性原位试验研究

苏碧第, 乔伟, 邱树茂, 吕雪, 陈真桂

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摘要

为揭示超长大直径钢护筒在深海区域施工过程中应力应变的分布特性、荷载特性及影响机制，该文通过动态监测深海区钢护筒静压施工过程中筒身动态应力应变，推算钢护筒应力分布；同时使用Abaqus软件进行有限元模拟，分析了海底倾斜岩面钢护筒静压过程中，桩顶荷载、侧摩阻力和端阻力的变化特点。研究结果表明：（1）在初压阶段，钢护筒的整体变形较大，平均应变速率分别为40×10^-6/h和56×10^-6/h，整体变形显著；配重压阶段，受桩端阻力影响，平均应变速率从2.5×10^-6/h增至28×10^-6/h。桩顶荷载和侧摩阻力的发展决定了端阻力的大小；（2）受薄壁效应影响，水面以上和水中段钢护筒的轴力分布不均，上部轴力逐渐增大，中部保持不变，下部逐渐减小；（3）钢护筒的侧摩阻力与土体参数和入土深度相关。初期，侧摩阻力受入土深度影响较大，随着入土深度增加，土体参数成为主要因素。研究结论可为类似施工环境下的深海工程超长超大钢护筒设计与施工提供理论依据。