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为了保护管道免受各种损害，可将海底管道进行开沟埋设。目前，有些国家根据本国渔业、航运等要求，规定了挖沟和埋设要求，我国法规对海底管道还没有挖沟和埋设的强制要求。海底是否应进行挖沟，受诸多因素的影响。 1.1 稳定性
海底管道设计应确保在建造期、运营期等各阶段均能在海床上稳定，通常要将海管设计成具有足够重量以保证其在裸露在海床上的稳定性或者将进行挖沟对海管埋设。对不同的方案需要对技术、经济及安全方面进行综合评价来做出抉择。 通常，在近岸区中浅水区域，海水的水动力作用非常激烈，若要满足管道的稳定性要求管道混凝土配重层很厚，因此在近岸的海域中，通常大部分管道都进行挖沟埋设。
1.2 海床悬空和障碍物
由于海床地貌的原因，在海管路由上可能存在沙波沙脊、岩石以及其它障碍物，这可能导致海管产生悬空或致使海管产生过度弯曲，而增加海管受损风险。
对于悬空海管，由于涡流作用可产生振动，当振动频率与其固有频率一致时将发生涡激振动，这对海管产生严重影响。对于悬空的处理，有多种方式，如添加支撑结构、填充砂袋等，但对悬空管段进行沟埋设，可以有效清除悬空。对于海管路由的障碍物，管道安装在海床上之前，通过挖沟的方式给予清除，如果这些障碍物使管道产生的应力，未严重到足以使空管损坏，则可在管道铺设完成后挖沟，以清除障碍物对海管的影响。
1.3 渔业活动
当海管处于渔业区时，必须考虑到对拖网渔具对管道的损坏危险性。渔船的渔具可能会撞击到裸露的海管或拖网时勾挂住海管，这都将会对海管产生损伤，损伤程度主要取决于渔具类型，拖网的大小以及撞击速率。如果通过评估海管所面临的风险达到无法接受的程度，则可以后考虑挖沟将管道进行铺设，可以有效减少或消除这种风险。
2 沟型设计
根据对海管稳定性的分析以及对存在的各种危险评估，在确定海管需要埋设后，需要对挖沟方案进行设计。尤其对于预挖沟，除了埋设深度，还需要确定沟边坡比。
2.1 埋深设计空间光调制器
为了保持管道在波浪、潮流中稳定和避免机械损伤，一般将管顶埋深1~1.5m，另外如果需要防抛锚落锚对海管
造成损伤，由要使埋深大于锚的贯入深入。即锚在土壤中的贯入深度即为海管需要埋设的最小深度。
锚在土壤中贯入深度可由下式计算：
*
-(,)dv
M W F v t dt
俄罗斯和叙利亚的关系
= 式中*M ，锚在土壤中的有效质量（kg）；W ，锚的浮重 （N）；v ，锚的速度（m/s）；t ，锚在土壤中的运行时间（s）；F （v，y），土壤阻力 （N）。
通常情况下，由于土壤较软，锚在土壤中贯入的深度会很大，将大大增加挖沟工作量。由碎石块对海管进行填埋是一种有效保护方法，可以有效吸收落锚能量的吸收，降低锚的贯入深度。当碎石保护层
所吸收的能量大于落锚的有效冲击能量时，便可对海管起到有效的保护。根据以下公式可以计算出锚在碎石层中的最小贯入深度。
E P≥E E
20.5''p p q p E DN A z z N A g g g =+，2
1
()2E T A a T
E E E m m v =+=+式中E p ，堆石层吸收的能量 （kJ）；E E ，落锚产生的
能量 （kJ）；m ，落锚的质量 （kg）；m a ，附加水质量 （kg）；νT ：落锚的终端速度 （m/s）；γ'，填充材料的有效单位重量；D ，落物的直径 （m）；A p ，落物的面积 （m 2）；z ，贯入深度 （m）；N q ，N γ，底部承载力系数。
2.2 边坡设计
动滑轮的支点对于预开沟沟型设计，土壤特性是重要的影响因素。土壤剪切强度随含水量增加而减少，在含水量高
的土壤中挖掘效率高，但土壤水分含量高时，沟的稳定性就可能降低，易出现滑坡。边坡比是确保管沟的重要参数，坡角越小，管沟越稳定，但工程量就越大。通常对于边坡比的确定，一般为经验取值。边坡系数m与海底土质有关，砂质土、砂质黏土、黏土，m 取1.2~2.5；软粘土、淤泥m 取3.5~5.0；岩石、坚硬土层，m 取0.25~1.5。
卢凤娟3 结束语
目前，海底管道是否挖沟还主要基于以往项目工程经验，但受诸多实际因素影响，需要综合考虑诸如水动力对海管稳定性的影响，海床冲刷对海管安全运营的影响，海管路由中悬空、障碍物、岩石，处于渔业区和航道区拖网、抛锚及落锚等因素而对海管是否挖沟进行决策。
影响海管埋深最重要的因素是渔业区或航道区域中拖锚、落锚对海管造成的风险，该类区域中的过往船只越大，对海管造成的风险也越大，所需埋深要求更高。
海底管管道的挖沟埋设设计嘉兴电大
刘伟1
邬智慧2
1. 海洋石油工程股份有限公司 天津 300451
2. 深圳海油工程水下技术有限公司 广东 深圳 518067
摘要：本文分析了影响海底管埋设设计的各类因素，并对海底管挖沟埋设的沟型设计进行分析，可为海底管的埋设设计提供一定的指导作用。
关键词：海底管道 埋设 挖沟设计
