埋地重力流高密度聚乙烯管道施工变形控制

高密度聚乙烯管做为污水管道施工铺设时，因其属于柔性管道，必须采用适当的施工工艺，用土和沙砾在管道周围筑起支撑作用的包覆层，形成土拱．以控制管道的变形量。文中分析了埋地HDPE管的受力变形情况，并结合工程实例阐述了施工时管道变形控制方法。     

埋地聚乙烯管道用电子标签的改进

影响城镇埋地聚乙烯燃气管道安全运行的突出问题,是管道坐标不准导致第三方施工破坏,现有电子标签存在一定的局限性,本文介绍的环型电子定位标签较好地解决了这个难题。     

交通荷载作用下埋地管道纵向受力计算

为研究车辆行驶通过未经处理的埋地管道上方时管道纵向应力分布形式及其影响因素,采用Winkler弹性地基梁模型,提出相应的简化计算方法,并通过现场试验和数值模拟进行验证。对比理论计算、现场实测数据及数值模拟结果发现,三者所得的管道纵向应力分布规律一致,随管道埋深和管径变化的规律一致;由于存在荷载动力放大效应,管道实际纵向应力明显大于理论计算结果。结果表明:运用Winkler弹性地基梁模型和本文的简化方法计算交通荷载作用下埋地管道纵向应力是可行的;理论计算公式中附加应力扩散角和地基系数取值会对计算结果产生一定影响,但影响较小;可引入动力影响系数对计算结果进行修正,并给出影响系数的建议值。     

滑坡条件下埋地管道的应力分析

根据滑坡体与埋地管道的管-土作用原理,提出横向滑坡和纵向滑坡条件下管道外载的计算方法,基于壳单元和土弹簧单元,建立两种工况下管道的有限元计算模型。管道受拉压作用而存在三个应力集中区,分别处于两端和中部。除滑坡规模等常规因素外,横向滑坡两侧场地土体性质对管道的受力和变形有明显影响。     

地面沉降荷载对埋地管道安全影响研究

基于ABAQUS有限元软件建立地面沉降荷载作用下含内压管道有限元模型,探究地面沉降荷载作用下含内压管道的应力和变形特征,研究沉降位移和沉降区尺寸对运行状态下埋地管道力学性能的影响规律。该模型综合考虑材料非线性应力应变特征和管土非线性相互作用,较为真实地模拟地面沉降荷载作用下含内压管道的受力情况。研究表明：地面沉降荷载作用下含内压管道最大Mises应力和最大竖直位移均发生在沉降区中心处;管道最大Mises应力随着沉降位移增大而不断增加,其应力增大速率不断降低;沉降区尺寸对管道最大Mises应力的影响没有沉降位移显著。     

城镇埋地聚乙烯燃气管道安全埋深分析

对回填土密实度为85%、90%时,公称外径为90、110、160、200、315 mm的SDR11和SDR17系列PE100管道进行计算,得到以下结论:在管顶埋深和回填土密实度达到规范要求的情况下(即管顶埋深≥0.6 m,密实度≥90%),不同规格聚乙烯燃气管道管壁环向稳定性和最大竖向变形均能满足要求;当管顶埋深或回填土密实度不达标时,部分规格管道管壁环向稳定性或最大竖向变形不符合规范要求。当受现场条件限制不能满足埋深要求时,应当进行管壁环向稳定性和最大竖向变形计算,必要时采取增大管材壁厚或增大回填土密实度的措施,确保燃气管道敷设安全。     

地表爆炸荷载作用下的埋地管道应力分析

城市地下管线是保障城市运行的重要基础设施和"生命线",近年来,由地下管网问题导致管线爆裂等事故呈高发态势。确保埋地管道的安全使用,对保障城市安全具有重要意义。对于地表爆炸荷载作用下埋地管道应力如何计算、应力分布有何特点及其是否安全,是一个值得研究的问题。基于模拟的爆炸荷载,在考虑不同管道埋深、爆心距和炸药当量的情况下,利用FLAC3D软件模拟获得了爆炸荷载作用下埋地管道的响应,并对管道的变形、应力及应力分布特点进行了分析。通过最大Von Mises应力失效准则对管道进行安全性评价,得出了一定范围内背爆面的管壁更易遭到受拉破坏,且爆心距大于15 m的埋地管道基本不受影响的结论。研究成果对于埋地管道防灾减灾具有一定的意义。     

埋地刚性管道上的地面荷载计算

针对埋地刚性管道上作用的地面荷载,明确附加荷载与堆积荷载的区别,并对几种计算方法进行分析和算例计算,提出了地面荷载计算时应明确的参数,得出了不同荷载条件下适用的计算方法。     

地层塌陷作用下埋地管道光纤监测试验研究

目前,由于地层塌陷引起的埋地管道突发性事故时有发生,然而国内外关于这方面的研究相对滞后,尚无相关理论预测地面沉陷过程中管道及周边土体的受力变形规律。通过基于光纤布拉格光栅(FBG)的模型试验,研究了地层塌陷时管道的受力特征及土层的沉降分布规律,并推导提出了由光纤应变测值计算管道弯矩的方法。试验结果表明:①随着塌陷体积的增加,埋地管道呈现出顶底逐渐受压和侧边受拉的应变状态;②根据埋设在土体中的FBG应变读数可以将土体变形发展分为应力重分布阶段、土体蠕变压缩阶段和塌陷后的稳定阶段3个阶段;③地面沉降符合修正高斯分布曲线,在此基础上建立了光纤水平向应变与地面沉降变形之间的数学模型,并对比分析了理论计算值与试验值,发现二者具有良好的一致性。该研究为埋地管道安全性评估和灾变预警提供了一种新的思路和方法。     

循环荷载下花岗岩强度及变形特征试验研究

为研究循环加卸载作用下岩石的强度及变形特征,以隧道工程区域内的花岗岩为对象,采用室内岩石力学试验方法,得到了以下结论.(1)单轴循环荷载作用下花岗岩的最终破裂面明显多于单调加载,而三轴条件下,两种加载方式的破坏模式较为接近;(2)循环荷载作用下花岗岩的峰值强度显著降低;单调加载下的花岗岩表现为脆性破坏,而循环加载下花岗...     

堤防填筑荷载下地基土体变形特征试验研究

结合甬江防洪堤东江奉化段堤防整治工程东江左岸11+707~12+487试验段实体工程,进行了堤防填筑荷载下地表沉降、地基土体侧向位移以及分层沉降的现场试验研究,获得了分级加载条件下地表沉降规律、场区土层的极限承载高度、地基土体的侧向变形和分层沉降的变化规律。试验数据分析表明:本试验段地基经过水泥土搅拌桩处理后,土层极限加载高度和侧向位移未得到明显改善;当在超软土地基上修建堤防时,地基工后沉降量起主导作用;为确保堤防的防洪标准,应该充分考虑预留沉降量。     

供热直埋蒸汽管道压力试验

本文依托于某供热直埋蒸汽管道项目,研究工作管与外护管压力试验技术.通过分析试验介质选择与试验压力计算,进行新型端部固定封头设计与强度校核,并提出外护管气密性试验、工作管强度试验及工作管严密性试验操作步骤、要点及新方法,如注水流量计、排潮管口气球、远程压力数据读取及气压排水等.本文针对供热直埋蒸汽管道压力试验的理论分析及...     

城镇燃气埋地聚乙烯管道运行安全的探讨

影响城镇燃气埋地聚乙烯管道安全运行的重要因素,一是管道坐标不准,导致第三方施工破坏;二是绿化植物的根茎包缠管道,存在台风吹倒大树时根茎拉伤管道的风险;三是地表植物影响抢维修作业的展开。结合城镇燃气管道的特点,开展对策研究,对于保证燃气管道安全运行具有特别重要意义。     

纵向非一致激励下埋地管道的振动台试验研究

为研究在一致、非一致激励振动台试验中不同箱体内土体、管道地震响应的异同,基于已经开发的悬挂式连续体模型箱开展了一系列多台阵振动台试验。对不同箱体中土体、管道的加速度以及管道应变等试验数据进行了分析,结果表明：(1)在一致激励不同加载等级下,不同箱体中土体表面各监测点的位移时程曲线基本一致,而在非一致激励下,不同箱体中土体表面各监测点的位移时程曲线差异明显。各箱内土体间产生了明显的纵向相对位移,土体被拉裂,且在地震动作用后均产生了较大的残余位移;(2)与一致激励下相比,非一致激励下各箱内管道及其周围土体之间均产生了明显的相对位移,造成了管道应变的增大,其峰值应变是一致激励下的2倍左右;(3)在一致激励下,各箱体内土体、管道的地震响应基本相同,非一致激励下不同箱体内土体、管道的地震响应虽然存在差异,但各箱体内管–土地震响应规律基本相同。     

等增量循环荷载下砂岩的变形特征试验研究

根据南京秦淮东河新开挖河道高边坡的受力情况,对该工程穿越地段的黄马青组(T_(2h))砂岩进行了应力水平不断提高的等增量单轴反复加载、卸载试验,并对其变形及破坏特性进行了研究。试验结果表明,岩块中不含明显结构面时,岩石可能发生拉裂和剪裂破坏。随着循环次数的增加,卸载后岩石中塑性变形逐渐增大,滞回环包络线在轴向应力较低时呈上凹型曲线。根据塑性变形速率随应力增大后的变化情况,可将岩石变形分为初始变形(空隙压密)、等速变形(微破裂稳定发展)、加速变形(裂隙贯通)后整体破坏三个阶段。岩石的变形模量随循环次数的增大先增大后减小,而阻尼比的变化规律与变形模量相反,但变形模量变化规律的转变较阻尼比滞后。岩块中包含明显的结构面时,变形模量随着循环次数的增大而不断降低,阻尼比的变化规律则较复杂,且循环加载导致岩石强度下降幅度显著,不含明显结构面的岩石强度受循环加载影响降幅较小。     

温度和基坑开挖耦合作用下埋地管道变形规律研究

为研究温度和基坑开挖耦合作用下埋地管道的变形规律,建立管道-地层-基坑支护模型,采用有限元分析软件ABAQUS进行非线性求解。通过改变基坑不同开挖步骤地层的温度实现温度与基坑开挖耦合,分别模拟了不同管径、壁厚、埋深条件下埋地管道的变形情况,得出了不同影响因素下埋地管道垂直沉降位移和水平位移变化规律。分析结果表明:在温度和基坑开挖耦合作用下,埋地管道的水平位移大于垂直沉降位移,而且位移最大处发生在基坑的中部;管径越大,埋地管道的垂直沉降位移和水平位移越小;管壁越厚,埋地管道的垂直沉降位移和水平位移越小;埋深越大,埋地管道的垂直沉降位移越小,水平位移越大。     

地埋刚性管道竖向土荷载计算的探讨

介绍了国内外标准刚性地埋管竖向土荷载计算方法,采用有限元法对刚性地埋管竖向土荷载进行计算分析,并与标准方法结果进行对比,得出沟埋式和上埋式管道竖向土荷载的不同特点及影响因素,介绍了在不同工程环境下如何选择土荷载设计方法。     

软土地区埋地输水管道在堆土荷载下的受力分析

文章采用两阶段法,即采用解析解与有限元相结合的方式对埋地管道进行受力特性分析。在第一阶段采用Boussinesq解得到堆土引起管道的附加荷载,采用斯肯普顿法得到土层因堆土而产生的沉降位移,再考虑管道本身的刚度的影响得到管道的附加位移;在第二阶段对管道采用有限元计算,运用ABAQUS软件建立管道的受力模型,将附加荷载和附加位移施加于管道,考虑管道内压等因素影响,得到管道的受力状态。最后通过上海市一处原水管道破坏案例进行分析,得到软土地区埋地管道的破坏主要是由于堆土引起下方软土固结沉降,导致管道严重变形而发生破坏的结论。