张龙, 诸裕良

(河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098)

近海工程沉桩振动对邻近埋地管道影响的数值模拟和现场监测

张龙, 诸裕良*

(河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏南京210098)

为探究沉桩振动对邻近埋地管道安全性的影响,在基于ABAQUS平台数值建模计算和工程现场监测的基础上,就近海工程沉桩振动对邻近埋地管道安全运行可能产生的影响进行了建模探究与比对。研究表明,埋地管道周边质点振动速度峰值和管道位移这两个要素对埋地管道的影响最为直接显著。在此基础上提出了实际工程条件下近海埋地管道在沉桩振动施工下的安全控制标准:埋地管道质点振动速度控制标准为30 mm/s,埋地管道邻近土体水平位移控制标准为10 mm。该控制标准在实际工程中取得了良好效果。

沉桩振动;埋地管道;数值计算;现场监测;控制标准

近年来,科研人员对振动沉桩施工等冲击作用的问题,较多的是研究土体的动力特性,而对引起地下结构,如埋地管道的振动响应研究较少。随着沿海各地大规模的海洋开发,近海地区基础设施工程的大量兴建,研究沉桩振动对埋地管道的影响及控制已成为当前近海工程界亟待解决的重要问题。

在已有的研究中,Northwood和Wiss等[1]认为质点峰值速度是分析结构在振动破坏下的最佳参数。目前,国内外相关文献中都公认将质点振动速度作为表征振动特征的控制标准,相关规程规范[2]及相关文献[3]中都以质点振动速度作为控制标准;另一方面,由于振动沉桩施工过程中形成的振动波具有强度高、频率低和振动累计时间长的特点,在较长时间的连续冲击荷载作用下埋地管道管周土体累积变形可能很大。……