SY/T 5972-2009 钻机基础选型 SY/T5972-2009 标准下载解压密码：www.bzxz.net

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备案号：27475—2010
中华人民共和国石油天然气行业标准SY/T 5972—2009
代替SY/T5972—1994
钻机基础选型
Type sclection for rig foundation2009—12—01发布
国家能源局
2010—05—01实施
2规范引用文件
3术语和定义
4钻机基础型式
5基础型武逊择
6钻机基础布置
7钻机基础保扩
8本础地基持力层要求
附录A（资料性附录）
附录E（资料性附录）
基础类型选择表
钻机基础计管
SY/T5972—2009
SY/T 59722009
本标准修订并代替SY/T5972-1994钻机坚础选型与计算》。本标准与SY/T5972—1994相比，主要变化如下：修订了标准的名称：
一一修订了地基承载力和现浇基础的计算方法，并作为资料性附录；删除了并架锚拉基础；
—增加了术语和义；
-增加了基础类型选择表，并作为资料性附录：增加了桩基础计算要求，并作为资料性附录。本标准的附录A，附录B为资料性附录。本标准由有泊钻井工程专业标准化委员会提出并归口。本标准起草单位：胜利石池管理局黄河钻井总公钻前公司。本标准主要起草人：艾光富、黄梅玲、张传思、刘冠俊、高月臣、盖涛、曾脉本标准所代替标准的历次版本发布情况为：SY/T59721994.
1范围
钻机基础选型
本标准规定了上石油钻机基础的选型和计算力法。在标准适用于陆工石洲钻机的并架底座、机泵房及循环系统的基础设计。2规范性引用文件
SY/T 5972—2009
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注口期的引而文作，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适丁本标准：然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使这些义件的最新版本。凡足不注丹期的引用文件，其最新版本适用于本标准，GB5007建筑地基基础设计规范
SY/T5025钻井和修井片架、底座规范3术语和定义
GB 507确立的以及下列术语和定义适用于本标准，3.1
地基subsoil
恶受基础的土体或岩有
软弱土soft soil
淤泥、淤泥质和部分冲填十、杂填十及其他离压缩性土。3.3
持力层supporting layer
直接承受基础载荷的1层
地基承载力subgradebearingcapacity地基承受载荷的能力。
地基处理ground teatment
为提高地基土的承载力、改善其变形性质或渗透性质前采取的人工方法。3. 6
钻机基础rig foundaion
承受钻机载荷并将其传递全地基的构筑物。3.7
活动基础 pre-fahricated foundatinn预先制作好并能多次亚复使用的钻机基础，3. 8
现浇基础 foundation grouted in site在现场浇筑的一次性使用的水泥混凝十钻机基础SY/T 5972-2009
桩基础pile faundatian
出设置于考中的桩和连接于桩顶端的承台组成的基础。4钻机基础型式
钻机基础型式包括：
）活动基础：
1）钢筋混凝基幽；
2）钢管排基础；
3）钢木基伯：
4）条石基假；
5）方基。
h）现浇基础：
1）毛灌浆基础；
2）素混凝土基础，
3）钢筋混凝土基础。
c）桩基础：
1）灌注桩基础；
2）预制桩基础，
d）混合基础：以上基础型式的红合，5基础型式选择
5.基础选型成综合号虑下列因素；a）钻机类型、并别、并型、井深及建井周期。b）设备卓量及设备安装工艺要求c）地基承载能力。
d）当地气候、施工条件与基础原材料等影响5.2在十质相对均匀、稳定，厅挖方地层，优先选用洁动基础。5.3在1质相对软弱，且流动性较强的地层，应选月现淡基础或桩基础，5，4基码选型应遵循就地取材，综合成本最低的原则。在一般情况下基研优先选择序为：活动基础现浇苯码机基础。根据地基承载力与钻机钻探能力的不同：可参照附录A合理选用基础型式。5.5基础型式的选择必须确保钻机安个生产的需求，基础的结构及计算方法参照附录B6钻机基础布置
6.1对称布置钻机需础，力求使设备扰力作川中心、设备和基础质带中心、基础底面几何形心位「同铅直面上
6.2指动基础应布置在与设备底座纵梁垂直方向1，整体运移的钻机基础可布置在与设备底座纵梁平行的存间上
6.3所有井场设备其础顶应位于回：水平两上；对于井场设备有特殊安装要求时，也可设计不同的设备基础水平而，
6.4钻机基础颅面高出逆面不小于1OIIIL；对于整体运移的钻机基础顶面须低地面（1~-50)mm.
6.5设备底座边缘至基础边缘函离不小于300mm,2
6.6独留钻并鼠桐及排水沟置，
6.7钻机基础宜设在挖方区。
7钻机基础保护
SY/T 5972—2009
7.1沙漠、海滩、沼泽、地表裂缝多、表层中漏严重的地区等特殊地质条件的并位：应考虑打导管、冲鼠洞，钻表层等作业对基础稳定性的影响。7.2钻共井场应设置良好的排水系统或抗消桩，避免菌水浸泡或渗人基础底部。造成基础不均匀沉降或滑移。
7.3基础采用大开挖施工方案时，对上质场地：幕坑放坡坡度不人」1：1：对岩质场地，基坑放坡坡度不大于1：0.2。现施工操作时必须结合岩上层的实际情况确定放坡坡度。8基础地基持力层要求
8.确定基础地基持力层的条件
确基础地基持力层，应接下列条件确定：a）基础的型式和构造。
h）作用在池基上的载荷及其性质。）上程地质利水文地质条件。
）地基1冻胀和融陷的影。
8.2确定基础地基持力层的要求
8.2.1在满足地基稳楚和变形要求前提下，钻规基础成尽量浅埋。8.2.21层地层承载力大于下层，宜利用上层土作持力层。8.2.3活动基础，当表层地基承载力满是设计要求时，钻机基础可以半置或浅理摆效在持方层上。对于湖区、水网地区：地表有淤泥、植耕浮土较浅的，应对淤泥浮土清除或处埋后将钻机基础放在满足承载力设计要求的持力层上。8.2.4利川软弱土层作持力层时，应满足下列情况：1）淤泥和淤泥质工，宜利用其上覆较好土层作为持力层，当上覆土层较薄，应采取避免施工时对淤泥和淤泥质扰动的措施。
b）充块土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，均叫利用作为持力层。
心）对于有机含量较多的生活垃圾和对基础有傻蚀性的工业废料等杂填上，木经处理不宜作为持力层。
8.2.5局部软羽1层以及暗塘、暗沟等，可采用基础梁、换土、桩基或其他方法处理，8.2.6划浇基础在满足地基稳定和变形要求的前捉下，基础宜浅理；当上层地基土的承裁力大于下层土时，宜刘用上层十作持力层。8.2.7[:特性均到统一未经扰动的稳楚+层、H.感载力特征值不小下150kln时，可接作为钻机基础的持力层。
8.2.8当地基承截力或变形不能满足设计要求时，池基处埋可选月机械压（夯）实、挚层、打链等方法，进行地基加固处现，处理后的地基承载厅应通过试验确定。8.2.9基础宜理置在地下水位以上，当必须埋置在地下水位以下时：应采取地基十在施上时不受扰动的措施
8.2.1业“建升周期知月不跨越冻1融化期时，可不考愿地基的冻服性：将基础直接放置在冻土表层1：否则须按GB5(K07规定计算基础的最小埋深。8.2.11在冻胀、强冻胀地基上：按GB5007规定采取防冻害措施。3
SY/T 59722009
钻机基础可根据实际情况选川不同持力层：当同设备基础地基土在水平方向上不均匀时，应根据状态、性状等差异进行相应的地基处埋。基础炎型选择见表A.1。
附录A
（资料性附录】
基础类型选择表
现涝基础
桩英础
基础类型选择表
地基承截方
80~150
活动基础优先
现浇基础
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括动基础
活动基础优先
SY/T 5972--2009
B.1地基承载力计算
附录B
(资料性附录）
钻机基础计算
B.1.1地基土承裁力特征值可由载荷试验或其他原位测试、公式计算：并结合工程实践经验等方法综合确定。
B.1.2当基础宽度大于3m或理置深度大于0.5m时。地基承载力特征值J应按式（B.1）进行修：f.= fr +my (b-3) +nay (d-0. 5)武中：
f。修正后的地基承载力特征值，单位为于帕（kPa)；f—一地基承载力特征值，单位为于帕（kPa)，基础宽度和理深的地基承载力修正系数按基底下十的类别查表B.「取值；，
一基础底面以下上的重度，地下水位以下收浮承度，单位为千牛每立方米（kV/m）；5
基础底面宽读，当基宽小于3m时按3rr取值，大下m吋按6m取值，单位为米（m）；-基础底面以上上的平均章度，地下水位以下取浮重度，单位为干牛每立力米（k>/m）：一基础理埋暨深度，单位为米（m）。表B.1承载力修正系数
土的类别
淤泥和淤泥质土
大「填士
孔隙比e或液性指数1.20.85的黏性+红黏
血张压实填上
含水比aw=>0. 8
含水比aw50.8
压实系数>0.95、粘粒含量p含10%的粉上最大干密度>2.1t/m的级配砂石
黏粒含望210%的粉±
黏粒含量<10%的粉土
孔愿比e或液性指数I1.均小于0.85的黏性上粉砂、缅砂（不包括根湿“饭和耐的稍密状态）中砂、粗砂、砾砂和碎石
B.2钻机基础载荷与载荷组合
B.2.1按承载能力极限状态设计钻机基础，并取作川效应的基本组合为载荷设计组合，即恒载与活载荷组合，要求取其全部Ⅱ只考虑单向洁载荷。B.2.2并架基础强度计算时，应考虑下列载荷：SY/T 5972—2009
a）恒裁：并架、底座及安装准其上面的设备、二具自重、钻分满立根H最大您管感持工说下的裁荷及绷绳载荷：
b）活裁付：钻机最大钩载：风载，接SY/T525计算：c）钻机动力附加系数，
B.2.3动力机房和升泵基础强度计算时，可不号虑传动活载荷，只计恒载，即设备和基础重。B.3现浇基础计算
B.3.1基础构造。
B.3.1.！基础垫层厚度不宜小于70mm，垫层混凝土驱度等级应为Ci0.B.3.1.2基础受力钢筋最小直径不宜小于10mn：间距成为（～20）In；箍筋直径不小于8mm，间距不大于sn。
B.3.1.3基础钢筋保护层厚度不小于40mml。B.3.1.4混凝F强度等级不应低于C20，表面砂浆强度等级不应低于M5，B.3.1.5灌海、沙漠、山区等特殊地基，钻机基础混凝土强度等级均采用C30)。B.3.2计算基础底面积。
B.3.2.1基仙理置深度，基础高度、应符合第8章规定B.3.2.2按B.1确定作用于基础项面的竖问力设值。B.3.2.3按式（B.2）计算基确底面积：k.N
基础底面面积，单位为平方米（m2)；钻机动力耐加系数，般取1.1～1.3；作用十基础顶面上的竖向力设计值：单位为干牛（kN);修正后的地基承载力持征值，单位为千帕（kPa）;(13.2)
基础底面以上土的平均重度，地下水位以下浮重度，单位为T牛每立方米（kV/n\)：甚础理暨深度，单位为米（m）。B.3.3计算基础底面压力。
轴心载荷作用下，基础底面的压力可按式（B.3）确定：P-N+G
武子：
应-于载荷效应标准组合时；基础底面处的平均压力值：单位为千帕（kPa)；作川1基础项面上的竖向力设计值：单位为于牛（kN）；基重和塔础上的土亚，单位为干牛（kV)；其件底面面积，单位为平方米（m）州我何作用下，基础底面的压力应符合式（B.4）要求：13. 3. 4
式中：
相应于载荷效成标准纠合时：其础底处的乎均正力值，单位为F帕（kPa）(3.3)
SY/T $972--2009
f.一一修正后的地基承载力特征值，单位为T帕（kla）。B.3.S对丁一般确定性地基或当钻机建并周期较短时，可不进行地基变形和稳定性验算，对十特殊地基（软弱地层，湿陷性黄十地基等）按GB5()7进行验算。B.3.6当池其受力层范国内有软弱下卧层时，按GB5007进行承载力验算，满足B.3.4的要求，否则，需重新确定础宽度，并逃行验算，直至满足要求。B.4活动基础计算
B.4.1、基础构造
B.4.1.1基础厚度不应小于100mm，当厚度人于700mm时，宜川变厚度截面基础，其坡度不大」1: 3.
B.4.1.2基础端部应向外伸山设备外缘，其长度不宜小十200mm，B.4.1.3钢筋混凝1基础部和底部的纵间受力钢筋宣通长配筛，间距不宜人：300tmm。其最小直径不它小1门mm，最小配筋下分率宜为0.20%；基础截面的四角须设有纵向受力钢筋，并沿截而周边对称布置。受力钢筋接头位置应互相错开，接头搭接长度为钢筋直径的40倍·51）倍。道常采用双面焊接，焊接长度为钢筋直径的5倍，并且在同：截而接头不能超过25%。B.4.1.4在采用绑孔骨架的钢筋混凝土基础中。承受剪力的钢筋，宜优先来用箍筋。要求沿基础全长设置箍筋，其直径不宣小于8rm，间宜为（2(00～300）mm，且箍筋形式为封闭式。箍筋末端应做成不小于135°的弯钩，弯钩端头平段长度不应小箍筋直径的5倍或50mm。B.4.1.5当设置变起钢筋时，弯终点外应留有链固长度，其长度立为钢筋直径的10倍-20倍；对光面钢筋，其末端成设置弯钩；弯起钢筋的弯起育最45°或60°B.4.1.6在基础两侧，沿其高每隔（t00-~150）mm，应设置直称不小丁10mm的纵向构造筋B.4.1.7受力钢筋的混凝上保护层最小厚度（从钢筋外缘算起）为4511rn1，箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm
B.4.1.8混凝[强度等级它为（20)-~C25；采用HPB235或HRB335钢筋。B.4.2基础计算
B.4.2.1根据设备底座的外形尺寸及吊装运输条件，初选条形基础的底面尺寸。条形基础宽度不宜大1.2rml，长度不宜大于6m
B.4.2.2按第8章规定，初选基础高度，其尚度立为（300~500）mm。B.4.2.3所器鼎码底面面积由式（B.5）确定：f.
式中：
A基础底而而积：单位为平方米（n)：A—作用于基磁项而上的竖向力设计值，单位为千牛（kv)：：钻机动力附加系数，对扩并架基础取1.2；对丁机泵房基础取1.0f---修正后的地承载力特征值，单位为干帕（kIa）B.4.2.4所需条形基础布置数宣：中式（B.6）确定：4
武中：
n-预制基数量；
A一\基础底面积。单位为平方米（m)；A’一单个预制基础的底而积，单位为半方米（m2)。B.4.2.5基础底面压力按B.3.3汀算。B.4.2.6轴心载荷作用下，乐确底面的压力符合B.3.4要求。SY/T $972--2009
B.4.2.7质制基本身强度应满足基确的承截力设计要求。轴心受床时基础本身强度成符合式(B3.7）要求：
式4：
Q一相应载荷效成基本纠合时的单块基础竖问力设计值，单位为T牛（kV)；A一：单快础顶部受L面程，单位为平方米（rm2）：f”一预制基础模向抗压写度设计值，单位为T帕（kPa）。B.4.2.8其他材质史础本身的抗压强度不应低厂30MPaB.5桩基础计算
B.5.1桩和桩基的构造
B.5.1.1摩擦型桩的中心所不宜小于桩身直径的3倍；扩底注的中心距不宴小丁扩底直径的1.5倍，当扩底直径大于2m时，桩端净班不宜小十1m在确定被距时尚应考虑施工工艺中挤上等效应对邻近桩的影响。
B.5.1.2扩底灌注杭的扩底直径，不应人」机身直径的3倍。B5.1.3底进人持力层的深度，根据地质条件、载荷及施工！艺确，宜为桩身白径的1倍~~3倍。在确定析底逃人特力层深度时，尚应考虑特殊土、岩济以及震陷液化等影响。嵌岩潮泄桩周边版人完整和较完整的长风化、徽风化、中风化硬质器体的晟小深度，不小十0.5m：B.5.1.4布置桩位时宜使桩基承载力合力点与竖向永久载荷合力作而点重合。B.5.1.5预制桩的混凝十度等级不应低子C30；灌注机不应低于C20；预应方桩不应低丁C40，B.5.1.6桩的主筋应经计算确定。打人式预制莅的最小配筋率不么小下0.8另：静压项制槛的最小配筋率不宜小于0.6%；潮注桩最小配筋率不官小丁.2%~-0.65为（小直径桩取人值）J.5.2桩基础计算
B.5.2.1群性中单桩桩项轴心竖向力应按式（B.8）汁算：Q= Ft +G
武中：
Q一一相放于载荷效应标准组合轴心竖向力作用下作单桩的竖向力，单位为-T牛（kN）：F一相应于载荷效应标准组合时，作于桩基承台顶面的竖向力单位为干牛（k>)；C—基台白重及承台上.I:重标准值，单位为下：（icN)；n一桩基中的杜数
B.5.2.2轴心竖向力作用下，单桃承载力算应符合式（B.9)：QR
式中：
Q一相应十载荷效成标准红合轴心竖向力作用下任一单析的竖向力，单位为千牛（k))；R--单账向承载力特征值，单位为牛（kV)：
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