Using a thin sand layer to ease spudcan extraction in clay: Fid-Bau Portal

Using a thin sand layer to ease spudcan extraction in clay

Hossain, Muhammad Shazzad

Difficulties are encountered, in soft clay and silt sediments, during extraction of the spudcan foundations of “mobile” jack-up rigs. This paper reports results from centrifuge model tests undertaken to provide a simple, effective, and practical means for easing spudcan extraction in soft normally consolidated and lightly overconsolidated clay. The tests were carried out on model spudcans of two different geometries typically used in the field. The spudcans were extracted from penetrations of 2∼3 diameters and after an operation period of ∼19 months. The measured pore pressure at the bottom face of the spudcan during extraction process provided insight into the development of suction at the interface between the spudcan base and the underlying soil. The tests were carried out with and without a sand layer placed locally in between the spudcan and the mudline at the onset of penetration. In the field, a gravel layer can be placed by means of a flexible fall pipe system. The presence of a sand layer (with a thickness less than the spudcan tip length) beneath the penetrated spudcan assisted in easing leg extraction difficulties allowing the base suction to be reduced by 73%∼83% and hence the breakout force by 31%∼32%. For a given penetration depth, the installation resistance was also increased by 24%∼26%. This yielded a 15%∼17% reduction of spudcan penetration depth under a given preload and hence the breakout force as much as 50%. Guidelines and cautions for using the proposed measure are provided. Additional advantages of the new recommended method in enhancing the efficiency of the conventional measures of lessening spudcan extraction difficulties are discussed.

On rencontre des difficultés lors de l’extraction des caissons de fondation des plateformes de forage autoélévatrices mobiles installés dans l’argile molle et dans des sédiments de limon. Cet article présente les résultats des essais sur modèles en centrifugeuse réalisés dans le but de proposer un moyen simple, efficace et pratique visant à faciliter l’extraction de caissons de fondation reposant dans l’argile molle normalement consolidée et légèrement surconsolidée. Les essais ont été effectués sur des caissons expérimentaux de deux géométries différentes couramment utilisés sur le terrain. Les caissons de fondation ont été extraits après avoir été enfoncés à des profondeurs de 2 à 3 fois leur diamètre et après une durée d’exploitation d’environ 19 mois. La pression interstitielle mesurée au niveau de la face inférieure du caisson au cours du processus d’extraction a permis de comprendre l’augmentation de la succion à l’interface de la base du caisson et du sol sous-jacent. Les essais ont été réalisés en présence et en l’absence d’une couche de sable placée localement entre le caisson et la surface de la boue, au niveau du point de pénétration. Sur le terrain, une couche de gravier peut être introduite à l’aide d’un système de tuyaux de descente flexible. La présence d’une couche de sable (dont l’épaisseur est inférieure à la longueur de l’extrémité du caisson) sous le caisson enfoncé a permis de diminuer les difficultés liées à l’extraction des piliers de plateforme et de réduire de 73 à 83 % la succion à la base du caisson, ce qui a eu pour effet de diminuer de 31 à 32 % la force d’arrachement. En outre, pour une profondeur de pénétration donnée, la résistance d’installation a augmenté de 24 à 26 %, ce qui a entraîné une réduction de 15 à 17 % de la profondeur de pénétration du caisson pour une précharge donnée et, en conséquence, une diminution de la force d’arrachement atteignant 50 %. Le présent article fournit des recommandations et des mises en garde d’utilisation de la mesure proposée. Il expose également les avantages supplémentaires de la nouvelle méthode recommandée en permettant d’améliorer l’efficacité des mesures traditionnelles visant à atténuer les difficultés liées à l’extraction du caisson. [Traduit par la Rédaction]