كليدواژه :
شمع فراساحلي , ظرفيت باربري محوري فشاري , آزمون نفوذ مخروط , آزمايش ديناميكي شمع , خليج فارس
چكيده فارسي :
استفاده از شمع‌هاي طويل فولادي كوبشي به عنوان شالوده سكوهاي دريايي استخراج نفت و گاز، به دليل محدوديت‌هاي فيزيكي، وجود بارهاي سنگين و كم بودن ظرفيت باربري لايه‌هاي سطحي بستر دريا، از پركاربردترين گزينه‌هاست. روش‌هاي مختلفي براي تعيين ظرفيت باربري شمع‌ها شامل تحليل استاتيكي، استفاده از نتايج آزمايش‌هاي برجا، و آزمون‌هاي ميداني بارگذاري استاتيكي و ديناميكي شمع وجود دارند. در سال‌هاي اخير، استفاده از آزمون‌هاي برجا نظير نفوذ مخروط در طراحي شمع‌هاي فراساحلي، به دلايلي همچون دقت قابل توجه، نتايج پيوسته در عمق، شباهت آن به شمع و مشكلات اخذ نمونه دست نخورده در دريا، گسترش قابل توجهي يافته است. آزمايش‌هاي ديناميكي نيز به عنوان يك روش جايگزين، اقتصادي و سريع، نسبت به آزمون‌هاي استاتيكي بارگذاري شمع به ويژه در محيطهاي فراساحلي مورد توجه‌اند. در مطالعه حاضر، براي نخستين بار، يك بانك داده جامع شامل پارامترهاي مهندسي خاك حاصل از نتايج آزمون‌هاي آزمايشگاهي و بر جاي ژئوتكنيكي همراه با اندازه‌گيري‌هاي ميداني به دست آمده از آزمون‌هاي ديناميكي شمع در سه زمان كوتاه، ميان و بلند مدت در منطقه خليج فارس - ميدان پارس جنوبي توسعه مي‌يابد. سپس، نسبت به انتخاب و كاربرد چهارده روش شامل چهار روش فراساحلي تحليل استاتيكي و ده روش مستقيم مبتني بر نتايج آزمايش نفوذ مخروط براي تخمين ظرفيت باربري محوري فشاري شمع‌هاي لوله‌اي فولادي كوبيده شده در منطقه مذكور اقدام ميشود. نتايج حاصل از روش‌هاي مختلف با نتايج آزمايش‌هاي ديناميكي شمع در سه زمان مورد اشاره مقايسه و توسط معيارهاي آماري ارزيابي مي‌شوند. بر اساس يافته‌هاي حاصل از تحليل‌هاي آماري، كمترين دقت و كيفيت پيش‌بيني براي بانك اطلاعاتي توسعه يافته در روش‌هاي تحليل استاتيكي در مقايسه با روش‌هاي مبتني بر آزمون نفوذ مخروط ارائه مي‌شوند. مقادير ظرفيت باربري كل به دست آمده از روش‌هاي تحليل استاتيكي به طور ميانگين 70%، 63% و 35% بيشتر از مقادير متناظر اندازه‌گيري شده حاصل از آزمون‌هاي ديناميكي شمع به ترتيب در سه زمان كوتاه، ميان و بلند مدت مي‌باشند.
چكيده لاتين :
Long-driven steel piles are widely used in the foundation of fixed offshore oil and gas extraction platforms due to the existence of physical limitations, heavy loads and weak shallow seabed soil layers. There are different methods to determine the pile bearing capacity, including static analysis, using the results of in-situ tests, as well as static and dynamic pile loading tests. In recent years, the in-situ cone penetration test has considerably been developed in the design of offshore piles owing to its high accuracy, continuous recoding across the depth, and similarity to pile. Additionally, the application of in-situ tests for pile design is of great interest due to difficulties in obtaining undisturbed soil samples at sea. The dynamic pile load test is also considered as an alternative and economical way to the static pile load test, particularly in offshore environments. In this paper, for the first time, a comprehensive data bank, including soil engineering parameters derived from laboratory and in-situ tests as well as field measurements obtained from dynamic pile tests in short, medium, and long-term conditions, is developed for the Persian Gulf - South Pars field. Afterward, fourteen methods, including four offshore static analysis methods and ten direct methods based on cone penetration test results, are selected and applied to estimate the axial compressive bearing capacity of steel pipe piles driven in the studied area. The results obtained from different methods are compared with the results of dynamic pile tests at three mentioned times and evaluated using the statistical criteria. According to the findings of the conducted statistical analyses, the lowest precision and prediction quality are provided in the four static analysis methods compared to the CPT-based methods for the developed data bank. The values of pile total ultimate bearing capacity obtained from the static analysis methods are on average 70%, 63%, and 35% higher than the corresponding values measured by the dynamic pile tests in short, medium, and long-term conditions, respectively.
