ISO 19901-4:2025
(Main)Oil and gas industries including lower carbon energy — Specific requirements for offshore structures — Part 4: Geotechnical design considerations
Oil and gas industries including lower carbon energy — Specific requirements for offshore structures — Part 4: Geotechnical design considerations
This document contains provisions for geotechnical engineering design that are applicable to a broad range of offshore structures, rather than to a particular structure type. This document outlines methods developed for the design of shallow foundations with an embedded length (L) to diameter (D) ratio L/D L/D ≤ 10 (see Clause 7), and long and flexible pile foundations with L/D > 10 (see Clauses 8 and 9). This document also provides guidance on soil-structure interaction aspects for flowlines, risers and conductors (see Clause 10) and anchors for floating facilities (see Clause 11). This document contains brief guidance on site and soil characterization, and identification of hazards (see Clause 6). This document can be applied for foundation design for offshore structures used in the lower carbon energy industry.
Industries du pétrole et du gaz y compris les énergies à faible teneur en carbone — Exigences spécifiques relatives aux structures en mer — Partie 4: Bases conceptuelles géotechniques
Le présent document contient les dispositions relatives à la conception géotechnique qui s'appliquent à une vaste gamme de structures en mer, plutôt qu'à un type particulier de structure. Le présent document décrit les méthodes développées principalement pour la conception des fondations superficielles avec un rapport entre longueur enfouie (L) et diamètre (D) L/D L/D ≤ 10 (voir l'Article 7) et des fondations par pieux longs et flexibles avec L/D > 10 (voir les Articles 8 et 9). Le présent document fournit également des recommandations sur les aspects relatifs à l'interaction sol-structure pour les conduits d'écoulement, les risers et les conducteurs (voir l'Article 10), ainsi que pour les ancrages des structures flottantes (voir l'Article 11). Le présent document contient de brèves recommandations sur la caractérisation du site et des sols, ainsi que sur l'identification des dangers (voir l'Article 6). Le présent document peut être appliqué à la conception de fondations pour les structures en mer utilisées dans l'industrie des énergies à faible teneur en carbone.
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ISO 19901-4
Third edition
Oil and gas industries including
2025-02
lower carbon energy — Specific
requirements for offshore
structures —
Part 4:
Geotechnical design considerations
Industries du pétrole et du gaz y compris les énergies à faible
teneur en carbone — Exigences spécifiques relatives aux
structures en mer —
Partie 4: Bases conceptuelles géotechniques
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .vi
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols and abbreviated terms. 4
4.1 Symbols for shallow and intermediate foundation design.4
4.2 Symbols for pile foundation design .6
4.3 Symbols for soil-structure interaction for auxiliary subsea structures, risers and
flowlines .9
4.4 Symbols for design of anchors for stationkeeping systems .10
4.5 Abbreviated terms . 12
5 General requirements .13
5.1 General . 13
5.2 Design cases and partial factors . 13
5.3 Representative and design values of geotechnical parameters .14
5.3.1 Guidelines .14
5.3.2 Determination of representative and design values of soil parameters .14
5.4 Reliability-based geotechnical design .16
5.5 Testing and instrumentation .16
6 Site investigation, identification of geohazards and carbonate soils . 17
6.1 General .17
6.2 Geological modelling and identification of hazards .17
6.2.1 General .17
6.2.2 Assessment of site geohazards .18
6.3 Carbonate soils .18
6.3.1 General .18
6.3.2 Characteristic features and properties of carbonate soils .18
6.3.3 Foundations in carbonate soils .18
7 Design of shallow and intermediate foundations for fixed structures . 19
7.1 General .19
7.2 Principles . 20
7.2.1 General principles . 20
7.2.2 Foundation embedment . 20
7.2.3 Sign conventions, nomenclature and action reference point .21
7.3 Acceptance criteria .21
7.3.1 Material and action factors .21
7.3.2 Use of partial factors in design . 22
7.4 Design considerations . 23
7.4.1 Adjusting for soil plug weight . 23
7.4.2 Skirt spacing. 23
7.4.3 Foundation base perforations .24
7.4.4 Skirtless foundations penetrating soft soils .24
7.4.5 Tensile stresses beneath foundations .24
7.4.6 Omni-directional actions .24
7.4.7 Interaction with other structures .24
7.4.8 Multiple foundations .24
7.4.9 Hydraulic stability . 25
7.4.10 Unconventional soils or soil profiles . 25
7.4.11 Selection of soil parameter values for design . 25
7.5 Ultimate limit state (stability) . 26
7.5.1 Assessment of bearing capacity of shallow foundations . 26
iii
7.5.2 Assessment of sliding capacity of shallow foundations . 29
7.5.3 Assessment of capacity of intermediate foundations .31
7.6 Serviceability limit state (displacements and rotations) .32
7.6.1 General .32
7.6.2 Serviceability of shallow foundations under static loading .32
7.6.3 Serviceability of intermediate foundations. 34
7.6.4 Serviceability in response to dynamic and cyclic actions . 34
7.7 Alternative methods of design . 34
7.7.1 Yield surface approach . 34
7.7.2 Risk-informed decision making . 35
7.8 Installation . 35
7.8.1 General . 35
7.8.2 Skirt penetration resistance . 35
7.8.3 Required and allowable under-pressure . 36
7.9 Relocation, retrieval and removal .37
8 Pile foundation design .37
8.1 Pile capacity for axial compression.37
8.1.1 General .37
8.1.2 Axial pile capacity . 38
8.1.3 Skin friction and end bearing in clay soils . 39
8.1.4 Skin friction and end bearing in sands .41
8.1.5 Skin friction and end bearing in gravels .
...
Norme
internationale
ISO 19901-4
Troisième édition
Industries du pétrole et du gaz y
2025-02
compris les énergies à faible teneur
en carbone — Exigences spécifiques
relatives aux structures en mer —
Partie 4:
Bases conceptuelles géotechniques
Oil and gas industries including lower carbon energy — Specific
requirements for offshore structures —
Part 4: Geotechnical design considerations
Numéro de référence
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .vi
Introduction .viii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles et termes abrégés . 4
4.1 Symboles relatifs à la conception des fondations superficielles et intermédiaires .4
4.2 Symboles relatifs à la conception des fondations par pieux .7
4.3 Symboles relatifs à l'interaction sol-structure pour les structures auxiliaires
immergées, les risers et les conduites d'écoulement .10
4.4 Symboles relatifs à la conception des ancres pour les systèmes de maintien en position
des structures flottantes .11
4.5 Abréviations. 13
5 Exigences générales . .13
5.1 Généralités . 13
5.2 Cas de conception et coefficients partiels .14
5.3 Valeurs représentatives et conceptuelles des paramètres géotechniques . 15
5.3.1 Lignes directrices . 15
5.3.2 Détermination des valeurs représentatives et conceptuelles des paramètres du
sol . 15
5.4 Conception fondée sur la fiabilité géotechnique .17
5.5 Essais et instrumentation . . .18
6 Reconnaissance du site, identification des dangers géologiques et des sols carbonatés .18
6.1 Généralités .18
6.2 Modélisation géologique et identification des dangers .19
6.2.1 Généralités .19
6.2.2 Évaluation des dangers géologiques du site .19
6.3 Sols carbonatés . 20
6.3.1 Généralités . 20
6.3.2 Aspects et propriétés caractéristiques des sols carbonatés . 20
6.3.3 Fondations dans des sols carbonatés . 20
7 Conception des fondations superficielles et intermédiaires pour les structures fixes .21
7.1 Généralités .21
7.2 Principes .21
7.2.1 Principes généraux .21
7.2.2 Enfouissement des fondations . 22
7.2.3 Conventions en matière de signes, nomenclature et point de référence des
actions . 23
7.3 Critères d'acceptation . 23
7.3.1 Coefficient du matériau et coefficient d'action . 23
7.3.2 Utilisation de coefficients partiels dans la conception .24
7.4 Considérations conceptuelles . 25
7.4.1 Ajustement relatif au poids du bouchon de sol . 25
7.4.2 Espacement des jupes . 25
7.4.3 Perforations de la base des fondations . 25
7.4.4 Fondations sans jupes pénétrant dans des sols mous . 25
7.4.5 Contraintes de tension sous les fondations . 26
7.4.6 Actions omnidirectionnelles . . 26
7.4.7 Interaction avec d'autres structures . 26
7.4.8 Fondations multiples . 26
7.4.9 Stabilité hydraulique .27
7.4.10 Sols ou profils de sols non conventionnels .27
iii
7.4.11 Choix des valeurs des paramètres du sol pour la conception .27
7.5 État limite ultime (stabilité) . 28
7.5.1 Évaluation de la capacité portante des fondations superficielles . 28
7.5.2 Évaluation de la capacité de glissement des fondations superficielles .31
7.5.3 Évaluation de la capacité des fondations intermédiaires . 34
7.6 État limite d'aptitude au service (déplacements et rotations) . 34
7.6.1 Généralités . 34
7.6.2 Aptitude au service des fondations superficielles soumises à des charges
statiques . 34
7.6.3 Aptitude au service des fondations intermédiaires .37
7.6.4 Aptitude au service en réponse à des actions dynamiques et cycliques .37
7.7 Autres méthodes de conception .37
7.7.1 Approche fondée sur la surface en limite élastique .37
7.7.2 Prise de décision fondée sur la maîtrise des risques .37
7.8 Installation .37
7.8.1 Généralités .37
7.8.2 Résistance à la pénétration de la jupe . 38
7.8.3 Dépression exigée et admissible . 39
7.9 Relocalisation, récupération et enlèvement . 39
8 Conception des fondations par pieux .40
8.1 Capacité des pieux en compression axiale . 40
8.1.1 Généralités . 40
8.1.2 Capacité axiale d'un pieu .41
8.1.3 Frottement latéral et résistance de pointe dans des sols argileux .42
8.1.4 Frottement latéral et résistance de pointe dans des sols sableux. 44
8.1.5 Frottement latéral et résistance de pointe dans des graviers . 46
8.1.6 Frottement latéral et résistance de pointe de pieux cimentés dans la roche . 46
8.1.7 Frottement latéral et résistance de pointe de pieux cimentés dans les
...
Questions, Comments and Discussion
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