考慮安裝過程影響的吸力貫入式平板錨承載力研究

譚慧明 ，陳寧 ，王中

（1.河海大學海岸災害及防護教育部重點實驗室，江蘇 南京 210098；2.河海大學港口海岸與近海工程學院，江蘇 南京 210098；3.中國建筑基礎設施事業部，北京 100029）

0 引言

隨著國家石油天然氣開發走向深海，海上油氣開采平臺面臨日益惡劣的工作環境，錨固系統作為其重要組成部分，對保證平臺安全運行至關重要。吸力貫入式平板錨（SEPLA）作為一種海洋工程中新型的錨固基礎，能夠提供很高的抗拔承載力，其結構見圖1[1]。

圖1 SEPLA結構簡圖Fig.1 Schematic diagram of SEPLA structure

吸力貫入式平板錨的安裝過程為：首先沉箱帶著平板錨到達海床以下指定深度位置，釋放平板錨并撤回，再用錨鏈拖曳錨體旋轉直到錨板平面和錨鏈拉力的方向垂直，達到設計角度，此時錨達到最大承載能力，安裝完成。平板錨安裝過程示意圖見圖2[2]。

圖2 SEPLA安裝過程示意圖Fig.2 Schematic diagram of SEPLA installation process

針對平板錨承載力，Das[3-4]進行了嘗試性的物理模型實驗研究，研究得到了平板錨剛好被拉動時的拉力大小與埋深比的關系。劉嘉[5]等對圓平板錨上拔過程進行數值模擬，研究了抗拉力系數在非均質黏土中隨著埋深比的變化。王暉[6]、劉海笑[7]和Merifield R S[8]等在研究中還考慮了錨板形狀、錨板埋置角度、錨鏈拉力角度以及荷載作用位置對承載力的影響，研究表明埋深是影響法向承力錨極限抗拔力的主要因素。從圖2可以看出，吸力貫入式平板錨在安裝過程中，其受荷旋轉完成后的位置會有一定程度的上升，造成錨板埋入土體深度的減少，埋深減少會造成錨承載能力的下降，甚至出現承載力不能滿足設計要求的情況。……