一种软土体中海缆沉降的计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种软土体中海缆沉降的计算方法及系统，该方法包括：获取软土体承受最大单位长度海缆的土体支撑力；采用有限元方法建立软土体与不同直径海缆关系的计算模型，根据计算模型，得到管土刚度与海缆直径的关系；根据土体支撑力及管土刚度与海缆直径的关系，计算海缆沉降深度。本发明专利技术采用有限元的方法模拟海缆与土体的相互作用，计算不同直径的海缆在土体中的侵入深度，得到管土刚度与海缆直径的关系；可以准确的计算大直径海缆在深厚淤泥土层中的沉降量，并且可以准确估算风电场中海缆敷设的预留量，避免由于预留量不足导致服务期间海缆悬空的风险，或预留量过多导致成本过高，进而保证了海缆的在深厚淤泥土层中的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种软土体中海缆沉降的计算方法及系统
本专利技术涉及海缆稳定
，具体涉及一种软土体中海缆沉降的计算方法及系统。
技术介绍
为保证海缆的稳定海底土壤必须提供足够的承载力，否则海缆将产生较大的沉降而失稳。目前工程中大多借鉴海底石油管道沉降相关的计算方法来代替海缆的沉降深度的计算，但是由于海底石油管道的刚度远大于海缆，因此现有的计算方法无法准确模拟海缆与周围土体的相互作用，在深厚淤泥层中(软土体中)计算结果不准确，与现场监测数据偏差较大，无法正确计算海缆在深厚淤泥层中的沉降深度，因此导致在工程中海缆敷设深度预留不准确，进而导致服务期间海缆存在悬空的风险或预留量过多导致成本过高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种软土体中海缆沉降的计算方法及系统，解决现有技术中无法正确计算海缆在软土体中的沉降量，进而导致海缆敷设过程中存在悬空的风险或预留量过多导致成本过高的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种软土体中海缆沉降的计算方法，包括：获取软土体承受最大单位长度海缆的土体支撑力；采用有限元方法建立软土体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软土体中海缆沉降的计算方法，其特征在于，包括：/n获取软土体承受最大单位长度海缆的土体支撑力；/n采用有限元方法建立软土体与不同直径海缆关系的计算模型，根据所述计算模型，得到管土刚度与海缆直径的关系；/n根据所述土体支撑力及所述管土刚度与海缆直径的关系，计算海缆沉降深度。/n

【技术特征摘要】
1.一种软土体中海缆沉降的计算方法，其特征在于，包括：
获取软土体承受最大单位长度海缆的土体支撑力；
采用有限元方法建立软土体与不同直径海缆关系的计算模型，根据所述计算模型，得到管土刚度与海缆直径的关系；
根据所述土体支撑力及所述管土刚度与海缆直径的关系，计算海缆沉降深度。


2.根据权利要求1所述的软土体中海缆沉降的计算方法，其特征在于，所述获取软土体承受最大单位长度海缆的土体支撑力，包括：
根据预设算法计算海缆因数；
获取海缆直径、海缆敷设深度、土体不排水抗剪强度及单位土体湿重；
根据所述海缆因数、所述土体不排水抗剪强度、所述海缆敷设深度及所述单位土体湿重，计算土体最大承载压强；
根据所述土体最大承载压强、所述海缆直径及所述承载理论，计算软土体承受最大单位长度海缆的土体支撑力。


3.根据权利要求2所述的软土体中海缆沉降的计算方法，其特征在于，包括：
通过以下公式计算海缆因数：



其中，Nc表示海缆因数，Z表示海缆敷设深度，D表示海缆直径；
通过以下公式计算土体最大承载压强：
qu＝Nc×Su+γ×Z，
其中，qu表示土体最大承载压强，Nc表示海缆因数，Su表示土体不排水抗剪强度，γ表示单位土体湿重，Z表示海缆敷设深度；
通过以下公式计算土体支撑力：
Qu＝qu×D，
其中，Qu表示土体支撑力，qu表示土体最大承载压强，D表示海缆直径。


4.根据权利要求2所述的软土体中海缆沉降的计算方法，其特征在于，所述根据所述计算模型，得到管土刚度与海缆直径的关系，包括：
根据所述软土体与不同直径海缆关系的计算模型，计算得到海缆直径函...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔德煌，赵玉琢，王小合，芮守娟，王峰，闵巧玲，宋云峰，鲁成林，张健翔，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11