琼州海峡海底电缆工程抛石稳定性研究

摘要

琼州海峡海底电缆工程用于海南电网与南方电网联网，是我国第一条超高压、大容量、长距离海底电缆线路工程。由于海床底质原因，部分地段海床地质条件基本为硬土，间有少量岩石，该地段海底电缆埋深未达设计要求。琼州海峡来往船只众多，海底电缆受抛锚威胁较大，对海底电缆的后续保护是非常重要和急迫的。 本文进行了水工物理模型试验研究和计算分析，结合当地工程条件，提出抛石工程的推荐方案。计算抛石施工对海底电缆的冲击力，校核施工安全。水工物理模型试验根据自然资料和设计资料，以重力相似准则进行抛石的极限稳定性试验，获取极限设计参数。根据试验结果，对块体临界稳定重量、抛石坝形状、抛石石料级配、抛石工程偏移量等问题进行了分析，并提出不同典型断面的技术方案。通过试验发现：在当前环境动力条件下，6-8"以上尺寸块石稳定，4-6"块石处于临界稳定状态；较小的水深条件（20m）下，在当地风暴潮与极限海流作用下，堤坝被破坏；不同间距条件下，堤脚块石均有冲刷，建议堤坝不分段，连续敷设；散抛自然成坡与梯形断面1:3条件下，堤坝断面稳定；此外，堤坝在试验中的各级配条件下均保持稳定，各块石在不同施工条件下均存在一定偏移量。分析计算的工作是结合抛石工艺和海底电缆的设计强度，计算抛石施工过程中抛石块对海底电缆的冲击力，进而校核施工安全，保障海底电缆工程的安全性和可靠性。通过计算发现，块石尺寸和跨空长度对块石冲击力影响较大。当块石尺寸为1-2"时，块石的无跨空与跨空冲击力均满足海底电缆的工程安全要求。

目录

文摘

英文文摘

声 明

1 前 言

2 工程海域环境动力要素特征

3 抛石工程水工物理模型试验

4 抛石工程试验结果与分析

5 抛石工程的计算分析研究

6 结论

参 考 文 献

致 谢

个人简历