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Effect of time on spudcan-footprint interaction in clay


Mobile drilling platforms often return to sites where previous installation, operation and extraction have formed footprints on the seabed. Owing to soil consolidation during the jack-up operational period and the intervening period before reinstallation, the interaction between a new spudcan installation and an existing footprint is complex and time dependent. This paper presents a series of drum centrifuge model tests to investigate the changes in the shear strength of soils beneath and adjacent to a spudcan footprint in normally and overconsolidated clays. The changes with time after two different jack-up operational periods are presented. The results reveal that the soil beneath a footprint generally loses some strength initially, owing to soil remoulding, but it subsequently regains its strength with time as it reconsolidates. The soil remoulding and subsequent strength gain are found to be more significant in normally consolidated clay than in overconsolidated clay. A longer jack-up operational period has an effect of strengthening the underlying soil below the spudcan in both clays. The vertical load, induced horizontal load and moment on a spudcan during its reinstallation into an existing footprint at different times after footprint formation are studied. Compared with the load for installing a spudcan for the first time, the load required to reinstall the same spudcan to the same depth is smaller in normally consolidated clay if the elapsed time between footprint formation and spudcan reinstallation is relatively short. The required load for spudcan reinstallation subsequently increases with footprint elapsed time. For overconsolidated clay, the load required for spudcan reinstallation is always smaller than that for initial spudcan installation, irrespective of the time between installations. The effects of original in situ soil strength, changes in soil strength with time and footprint elapsed time on the interaction between spudcan and footprint are examined.%Les plates-formes de forage mobiles reviennent souvent sur des sites où des installations, l'exploitation, et des opérations d'extraction précédentes ont formé des empreintes sur le fond marin. Du fait de la consolidation du sol survenue au cours des périodes opérationnelles sur installations de forage autoélévatrices, et de la période qui s'écoule avant la réinstallation, l'interaction entre l'installation d'un nouveau caisson d'enfichage et une empreinte existante est à la fois complexe et tributaire du temps. La présente communication illustre une série d'essais sur maquette centrifuge à tambour effectués pour examiner les variations de résistance au cisaillement des sols sous-jacents et adjacents à l'empreinte du caisson d'enfichage, dans des argiles à consolidation normale ou surconsolidées. Les changements survenus en fonction en temps, à la suite de deux périodes opérationnelles avec installations de forage autoélévatrices, sont présentés. Les résultats révèlent que le sol situé sous une empreinte perd généralement, dans un premier temps, un peu de sa résistance en raison du remoulage du sol, mais que le sol retrouve ensuite de sa résistance avec le temps, et au fur et à mesure de sa reconsolidation. On remarque que le remoulage du sol, et le renforcement de la résistance qui s'ensuit, sont plus importants dans des argiles normalement consolidées que dans les argiles surconsolidées. Une période opérationnelle plus longue avec installation de forage autoélévatrice a un effet sur le renforcement du sol sous-jacent, sous le caisson d'enfichage, et ceci avec les deux types d'argile. On examine la charge verticale, la charge horizontale induite, et le moment sur un caisson d'enfichage, lors de l'installation dans un empreinte existante, à différents moments après la formation de l'empreinte. Par rapport à la charge nécessaire pour l'installation d'un caisson d'enfichage pour la première fois, la charge requise pour réinstaller le même caisson d'enfichage à la même profondeur est inférieure dans des argiles à consolidation normale, si le temps écoulé entre la formation de l'empreinte et la réinstallation du caisson d'enfichage est relativement court. Par la suite, la charge nécessaire pour réinstaller le caisson d'enfichage augmente en fonction du temps écoulé depuis l'empreinte. Pour des argiles surconsolidées, la charge requise pour la réinstallation d'un caisson d'enfichage est toujours inférieure à celle de l'installation initiale du caisson d'enfichage, indépendamment du temps écoulé entre les deux installations. On examine les effets sur la résistance originale du sol in situ, les variations survenues, avec le temps, dans la résistance du sol, et le temps écoulé de l'empreinte sur l'interaction entre le caisson d'enfichage et l'empreinte.......

【作者名称】: C. T. GAN, C. F. LEUNG, M. J. CASSIDY, C. GAUDIN, Y. K. CHOW
【作者单位】: Subsea 7 AS, Randaberg, Norway, Centre for Offshore Research and Engineering, National University of Singapore, Singapore, Centre for Offshore Foundation Systems, The University of Western Australia, Crawley, WA, Australia, Centre for Offshore Foundation Systems, The University of Western Australia, Crawley, WA, Australia, Centre for Offshore Research and Engineering, National University of Singapore, Singapore
【关 键 词】: centrifuge modelling, clays, foundations, offshore engineering, soil/structure interaction
【期刊名称】: Geotechnique
【期刊论文数据库】: [DBS_Articles_01]
【期刊论文编号】: 109,091,455
【摘要长度】: 4,802
【上篇论文】: 外文期刊 - An intelligent hot-desking model harnessing the power of occupancy sensing data
【下篇论文】: 外文期刊 - Discussion of "Deducing a Drain Spacing Formula by Applying Dimensional Analysis and Self-Similarity Theory" by Vito Ferro

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