黏土分层特性对吸力嵌入式板锚埋深损失的影响∗

海洋工程中，海床土体常伴有分层现象。将均质土、正常固结土在海床土体中的分布情况称之为土体分层特性。基于耦合的欧拉-拉格朗日（CEL）法，建立起用于分析不同土体分层特性的条件下，吸力嵌入式板锚（SEPLA） 旋转调节过程的大变形有限元模型。通过与离心机实验及数值模拟结果对比，验证了模型的有效性。以双层黏土为例，研究了不同黏土分层特性下板锚的埋深损失。明确了衡量黏土分层特性的指标 s_u1，ave/s_u2，0，并考察了不同 s_u1，ave/s_u2，0下，系缆点距土层分界线的距离 d 对板锚埋深损失的影响。研究结果表明：在 s_u1，ave/s_u2，0＞1 的双层黏土中， 随着 d 值的增大，板锚的埋深损失逐渐减小，当 d≤-0.5B 与 d≥1B 时，板锚的埋深损失分别仅受上层土体与下层土体强度影响；在 s_u1，ave/s_u2，0＜1 的双层黏土中，随着 d 值的增大，板锚的埋深损失先增大后减小，当 d=1B 时，埋深损失存在一极大值 ΔZ_max，该极大值比板锚在单层土体中的埋深损失大 32%~123%。同时，在 s_u1，ave/s_u2，0＜1 的双层黏土中，板锚的埋深损失与上层土体的平均强度 s_u1，ave和锚埋深处的土体强度 s_ue有关；由于板锚埋深损失存在极大值 ΔZ_max，在工程中较为危险，因此，考察了强度比 s_u1，ave/s_ue、埋深处土体强度 s_ue、板锚初始埋深 H 对 ΔZ_max的影响。

Influence of Clay Layering Properties on the Embedment Loss of Suction Embedded Plate Anchors