李国珍，袁亚雷，都亚男

(1.中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院，北京 102249；2.北京石油机械厂，北京 100083；3.中国石油技术开发公司，北京 100028) *



海底管道振动对周围土壤的液化作用试验研究

李国珍1，袁亚雷2，都亚男3

(1.中国石油大学(北京) 机械与储运工程学院，北京 102249；2.北京石油机械厂，北京 100083；3.中国石油技术开发公司，北京 100028)*

摘要：海底管道在管内多相流、波浪以及砂土的作用下，长时间后可能会出现冲刷淘空现象，从而引起管道的悬空振动。通过试验测量管跨在激振条件下的衰减特性，根据建立的数学模型确定管跨两端支撑砂土的液化流失量。此方法可以为现场海底管道周围砂土液化的定量分析提供参考。

关键词：海底管道；振动；液化；淘空

随着海上油田开采方式和技术的发展，海底管道已广泛应用于海上油田的开发[1]。海底管道在海流、砂土以及管道多相流作用下，可能出现冲刷掏空现象，使部分管道裸露，从而引起管道的悬空振动[2-4]。另一方面，由于管道的振动会引起管道周边砂土的液化，使管道的悬空长度越来越大，从而引起管道更大幅度的振动，加速悬空管道的断裂和疲劳破坏。因此，研究海底管道的振动及其对周围土壤的液化作用是完全必要的。

砂土在动载荷作用下表现出来的类似液体形状而完全失去承载能力的现象称为砂土的液化，可以由其抗静剪力的强度来认定，抗静剪力的强度越低，流动性就越好，液化就越充分。另一方面，砂土抗静剪力的强度又与其本身的硬度、颗粒形态、致密程度及含水量等物性有密切的关系，因此，很难对砂土的液化给出定量指标。……