ГОСТ Р 59995—2022
где
ДО
— изменение вертикальной силы на единицу длины трубы;
Az — изменение в вертикальном перемещении.
Нелинейность взаимодействия системы «райзер — грунт» приводит к изменчивости жесткости морского дна
по длине зоны касания, которую можно оценить по профилю прочности грунта, su(z), и предполагаемой геометрии
траншеи (характеризуемой графиком глубины траншеи от расстояния вдоль зоны касания). На
пространственную изменчивость жесткости морского дна влияет также переменность во времени положения
фактической точки ка сания райзера сдном.
Для оценки жесткости грунта до точки, где задействуется максимальная сила присоса, была предложена
гиперболическая модель ([275], [279]). Модель предлагает следующее соотношение:
% _
fry _Англах
NcS u ~
f + Z W A z/D ’
(A.64)
где (в дополнение к ранее определенным обозначениям):
Ктах — максимальное значение нормализованной секущей жесткости при начальной разгрузке или повторном
нагружении;
f — асимптотическое значение AQINcsuD при больших смещениях (т. е. f =
(Q injtia|
- Q|jmit)/A/csuD, где Q|jmit
является Qmaxдля ситуации внедрения/присоса).
Примечание —Для мягких глин в [275] рекомендовано значение Ктах науровне 250, которое согласует
ся с первым циклом воздействия малой амплитуды лабораторных модельных испытаний в каолине [220].
А.10.4.4.4 Подъем иотрыв
При продолжающемся подъеме свободного участка трубы райзера достигается максимальное сопротивле
ние грунта подъему участка трубы, лежащего на дне, после этого сопротивление подъему падает ипроисходит от
рыв трубы от морскогодна. Сопротивление грунта подъему может вызвать изгибающие напряжения подъема, пре
вышающие напряжения при укладке. Напротив, отделение трубы от грунта стремится высвободить изгибающие
напряжения втрубе. Соответственно, для точной характеристики взаимодействия «грунт — райзер» очень важны
реалистичные оценки величины максимального сопротивления за счет эффекта присоса и значений смещений,
реализующихся по мере мобилизации присоса и в момент отрыва.
Сопротивление грунта подъему трубы райзера может возникнуть за счетдвух факторов: способности грунта
выдерживать разрежение и вес обратной засыпки грунта поверх трубы вследствие накопления осадков и/или осы
пания стенок траншеи, образованной врезультате смещенийрайзера.
Максимальное усилие присоса на единицудлины трубы Qsmaxзависит от ряда факторов, таких какэффекты
циклического движения, скорости трубы и времени сохранения сопротивления подъему. Количественно влияние
этих факторов можно выразить посредством безразмерных коэффициентов, применяемых к несущей способности
(при сжатии), как показано вформуле (А.65) [275]:
Qs max “
W tN cSuD,
(А.65)
где fc — безразмерный коэффициент, отражающий циклический фактор;
fv — безразмерный коэффициент, отражающий фактор скорости;
f{— безразмерный коэффициент, отражающий временной фактор.
Рекомендации по значениям коэффициентов fc,fv иf{приведены в [275].
Для условий циклического/усталостного нагружения в [275] рекомендовано использовать прочность нару
шенного грунта sur,а не прочность неразрушенного образца su,вдополнение к циклическому фактору уменьшения
fc,хотя более целесообразно использовать первоначальное сопротивление сдвигу неразрушенного образца в ка
честве ориентира, опираясь на различные факторы для количественного определения поправок к оценке Qsmax-
Видеонаблюдения показали, что райзеры часто «вырывают» в морском дне траншеи значительной глубины;
этот вопрос рассматриваются далее вА.10.4.5. Дополнительное сопротивление подъему возникает после частич
ной засыпки траншеи, в результате чего труба оказывается заглубленной. Материал засыпки траншеи, вероятно,
будет представлять собой смесь грунто-водяной массы игрунта с нарушенной структурой, поэтому можно ожидать,
что его прочность будет ниже прочности донного грунта с нарушенной структурой.
Для условий без засыпки траншеи с задействованием сопротивления подъему только от присоса в [215]
предлагается зависимость, показанная в формуле (А.66), для перемещения при отрыве Azb, т.е. перемещении
подъема, при котором труба полностью отрывается от грунта, измеренном от точки, в которой чистое усилие, Q,
становится отрицательным.
Д2Ь= Cv CtA
(А.66)
где £v — безразмерный коэффициент, отражающий фактор скорости;
Q — безразмерный коэффициент, отражающий временной фактор.
98