海底管線災變機理及TDR監(jiān)控研究基本信息

波浪及地震引起的海床液化和滑動是海底管線災變的主要原因，合理的海底管線安全評價方法建立在對海床液化及海床滑動準確預估的基礎之上。本項目主要采用空心圓柱試驗模擬復雜應力路徑下的粉砂土的液化全過程，反映流動液化和反復流動的性態(tài)，并采用統(tǒng)一的本構關系數(shù)值模擬海床液化和后液化位移情況。在此基礎上建模分析液化砂土中海底管線運動規(guī)律（上抬或下沉），以及粘塑性流滑海床中海底管線運動規(guī)律（滑移），并最終完善液化及流滑砂土的粘塑性模型及其參數(shù)測試技術。研究海底管線TDR監(jiān)測系統(tǒng)中同軸電纜的規(guī)格和埋入方式，探討TDR系統(tǒng)的布線和監(jiān)測方法，研究同軸電纜的反射波性狀和管道損傷、海床滑移量的相關關系，提出工程監(jiān)控的預警指標及其確定方法。本項目研究成果有重要的理論和實用價值。 2100433B

海底管線投產后不受水深、地形條件限制，可連續(xù)輸送油氣，效率高。海底管線使用技術條件與陸地上相同。由于修理困難,在設計時要考慮原油性質,并根據(jù)管線周圍的氣象、海況、地形、地質等資料，合理選擇管線的走向、規(guī)格和結構，以確保安全使用。

海底管線的鋪設方法 有三種：①海底拖曳法。管線在陸上預制后下水,沿管線布置一定數(shù)量的浮筒,使管線浮離海底，再用絞車或拖船把管線拖到鋪設位置。此法適用于鋪設淺海短管線及穿越狹窄水道的管線。如北海一些油田用這種方法鋪設平臺與平臺間的管線。②漂浮法。管子先在陸地焊成許多長管串，用浮筒拖到海上鋪設位置，用駁船接長后撤掉浮筒，使管線下沉到預定位置。優(yōu)點是拖力小,設備簡單。但受氣候影響太大，而且一旦開始工作就無法中斷，只能用于鋪設工期短、規(guī)模小的管線。③鋪管船鋪設。船上設有錨泊系統(tǒng)、焊接站、探傷站、張緊器及托管架等設備。鋪管時船按鋪設線路就位并拋錨定位。預制好的管段在船上接長后從托管架上進入水中，鋪管船靠錨泊系統(tǒng)逐步前移，焊完一段前進一段。這是目前通行的鋪管方法。截至1982年止世界上約有70艘鋪管船，最大鋪管水深可達200m，能鋪直徑1120mm的管子。

通過室內土性試驗，尤其是剪切帶的形成和發(fā)展過程的測試，建立描述剪切帶形成過程及峰后土體力學特性的模型。據(jù)此揭示上坡漸進累積破壞的機理，形成有限元分析理論并研制相應的程序，提出TDR監(jiān)測上坡穩(wěn)定的系統(tǒng)理論和方法，形成一套基于土體漸進累積破壞的土坡穩(wěn)定分析方法和監(jiān)測系統(tǒng)，并通過示范性工程驗證。 2100433B