隔水板桩与海底管道下方土体渗透破坏的对比分析

摘要

隔水板桩和海底管道地基土体的渗透破坏是两个典型的工程失效问题。分别对隔水板桩地基和具有一定嵌入深度的海底管道下方土体渗流场进行有限元模拟分析。结果表明，板桩地基渗流场的最大水力梯度出现在板桩最下部，其值在接近板桩底部的很小范围内显著增大。而海底管道在海流作用下的地基渗流场则呈现不同的变化规律，水力梯度最大值出现在上下游的管道与海床表面接触处。将隔水板桩地基渗流的计算结果与理论解进行了比较分析。参考计算得到的海床地基渗流场最大水力梯度的位置及渗透力方向特点，推导得出了海底管道下方海床发生渗透破坏的临界水力梯度表达式。