海底管线在海底的稳定性.ppt

海底管线在海底的稳定性■影响海底管线稳定性的因素在管线稳定性分析设计过程中需考虑以下因素1波浪和水流的作用对管线稳定性的影响2由于管线基床底部不平整,引起管线在水流作用下的稳定性问题;3管线地基稳定性引起的问题;4管线浸入海底时的负浮力和浮力对管线稳定性的影响。有时还要考虑流冰作用和地震的影响。■对水深大于或等于05倍波长的深水区,或大于30-40米水深时,因波浪作用力很小,一般可不予考虑;■但在浅水区()则必须考虑波浪对管道作用的影响。■海流(包括潮流、风海流、波浪破碎产生的沿岸流和离岸流)对管道的作用和影响是不可忽视的。他们都是管线稳定性计算中的水动力荷载。■由于管线基床底部不平整,引起管线在水流作用下的稳定问题,一是当管线悬空时防止卡尔曼涡旋振动与管线产生共振现象,而引起管线失稳,另一是管线支墩地基基础的稳定问题,管线从凹凸不平的海床上通过时,将在管道中引起悬空和弯曲应力,导致管线产生过大的应力集中而损坏管线底面地基对管线稳定性的影响,主要有三个方面:■,地基承载力影响的管线稳定性问题;■;■、震陷、泥流、滑动影响而产生稳定性问题在水流对管线地基的冲刷作用中,底流速的大小是重要的水动力因素,而抵抗底流速冲刷的是地基土本身的物理力学性质,特别是土的粒度成分和粘聚力对不同类型土有不被冲刷的底流速,称为“允许冲刷流速”,凡波浪、潮流等因素引起的底流速小于地基土的允许冲刷流速,则该地基土不会被冲刷,地基土就处于稳定状态,反之就有可能引起地基土被冲刷,使其处于不稳定状态。对有可能出现的不稳定情况应该采取工程措施(更换地基土,加大颗粒粒径或其他措施)来保证其稳定性。■管线埋深■将管线埋置到土中一定深度,避免管线直接接受波浪、潮流作用是保持管线稳定经常采用的方法。一般管线埋置深度取管顶以上15-20m,特殊地段甚至需要4-6m,埋置深度取决于该地区波浪、潮流的大小,主要与管线穿越区域航道、码头前沿、锚泊区、渔业捕捞、水产养殖区等影响有关,有时还需要考虑管线沟槽开挖、埋设回填等施工方法■管线埋置深度的确定归纳起来有两点考虑:一是安全性考虑(包括波浪、潮流作用下的稳定和抛铀深度),二是施工方法考虑。抛锚的深度与海底土质、锚的重量和类型及水深有关。一般小型渔船、吨位较小的交通艇使用的锚重量小,管线埋置深度在管顶以上15-,当管线穿越航道、码头前沿和锚泊区,管线埋置深度就要30m以上。■从施工方面考虑管沟能不能挖,主要决定于土质的坚硬程度、水深大小和费用。坚硬土层一般挖泥设备无法开挖,如用水下爆破或潜水员挖沟则费工又费时,另外挖泥船工作水深也有限制,国内一般挖泥船工作水深只有10-20m,只有大型抓斗式挖泥船的抓泥深度才能达到50m。海底管线在于有穿越岩礁地段或对某些管段需控制在某一合适的坡度时,宜采用管线墩座间隔地架空海底管线。对岩礁地段墩座的地基基础稳定问题一般不大,但对非岩石地基则应对墩座基础稳定性给予适当重视,;;;。海底管线路由条件的评价■、地貌、地质构造背景、海底状况、底质及其土工性质等工程地质条件,特别要注意路由是否避开了不良工程地质现象(如冲刷沟、浅层气、海底塌陷、滑坡、泥流岩礁、古河谷、活动沙波、泥丘、盐丘、软土夹层等)尤其是对那些无法回避的影响管线稳定性的灾害底质现象更应详细的分类描述,并指出对管线铺设可能带来的影响和应采取的工程措施