海底懸空管段在工程設(shè)計中應(yīng)盡可能避免。因為懸空管段在水流作用下,即便避免了“共振”現(xiàn)象的出現(xiàn),也會或強或弱地誘發(fā)諧振等振動效應(yīng),這種微弱的振動長期累積,也有可能造成結(jié)構(gòu)的疲勞損傷,乃至破壞。
海床特性 海底管道的在位穩(wěn)定性是指海底管道鋪設(shè)時和鋪設(shè)以后,在海底所處位置的穩(wěn)定性。海底管道的在位穩(wěn)定性與管道的水下重量、環(huán)境載荷以及土壤對管道的約束等相關(guān)。將管道埋置在海底土壤中一定深度是保持管道穩(wěn)定的常用的可靠的方法。從施工來看,用此法顯然需要解決海底土壤的挖管溝問題(如硬巖土只能水下爆破開挖),這與海床土壤特性密切相關(guān)。
由于管道沿線的土質(zhì)不均勻,有軟硬相差懸殊的管段,因此形成處于較軟土壤處的地基局部沉陷,這種不均勻沉陷會引起管道的不穩(wěn)定和軸向應(yīng)力。
此外,當(dāng)海底管道的地基為沙土?xí)r,它在波浪或地震等動載荷作用下,即有可能發(fā)生沙土土壤的液化問題。I沙土地基液化后,會使管道做上浮或下沉運動,喪失穩(wěn)定性。它或使管線裸露于海床上,易于受到第三方損傷;或因約束條件改變,管道內(nèi)力變化,致使彎曲與拉伸應(yīng)力超過強度極限而斷裂。