Consolidation around offshore pipe embedment using coupled analysis

Senthilkumar Muthukrishnan

In the proceedings of: GeoVancouver 2016: 69th Canadian Geotechnical Conference

Session: INFRASTRUCTURE - III Pipelines & Tunnels

ABSTRACT: Predicting the initial embedment of an as laid offshore pipeline is one of the most important design considerations for on-bottom stability analysis. An undrained approach, as similar to a strip footing analogy, is in practice for the estimation of immediate pipe embedment soon after lay. Although the undrained approach provides an initial estimation of the pipe embedment, the subsequent soil consolidation around the pipe wall and the corresponding increase in pipe settlements are overlooked in this method and should be accounted for a detail estimation. In this paper, these inadequacies of the undrained pipe embedment behavior are investigated using a coupled numerical analysis. ABAQUS FEM analyses were conducted for pipe embedment on soil assigned with Modified Cam Clay constitutive model (MCC). Both immediate embedment and the subsequent soil consolidation were investigated in correspondence to the excessive pore pressure generation and the subsequent dissipation below an embedding pipe. Based on these results, settlement of pipe on cohesive soil is quantified against a non-dimensional time delay, which would benefit designers in the estimation of ultimate embedment depth.

RÉSUMÉ: Prédire l'ancrage initial d'un gazoduc sous-marin comme prévu est l'une des plus importantes considérations de design pour le fond analyse de la stabilité. En règle générale, une approche non drainée, comme semblable à une analogie avec le pied de la bande, est en pratique pour l'estimation de la conduite embedment immédiate, peu après la ponte. Bien que l'approche non drainée fournit une estimation initiale de l'encastrement de la conduite, la consolidation subséquente des sols autour de la paroi de la canalisation et l'augmentation correspondante dans les colonies de tuyaux sont ingored dans l'évaluation de la profondeur d'ancrage ultime. Dans cet article, ces insuffisances du comportement tuyau d'ancrage undrained sont étudiées à l'aide d'une analyse numérique couplée. analyses Abaqus FÉM ont été réalisées pour les tuyaux embedment sur le sol affecté avec modification modèle constitutif Cam Clay (MCC). Les deux embedment immédiate et la consolidation subséquente des sols ont été étudiés correspondant à la génération de la pression interstitielle excessive et la dissipation ultérieure ci-dessous un tuyau d'enrobage. Sur la base de ces résultats, le règlement de la conduite sur sol cohérent est quantifiée contre un retard non-dimensionnelle, qui bénéficierait designers dans l'estimation de la profondeur d'ancrage ultime.

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