埋地排水管道高聚物注浆修复受力特性分析

高聚物注浆非开挖修复技术目前已广泛应用于地下管道的渗漏脱空修复处置,但对修复后管道计算理论和方法的研究相对不足。为此,依据弹塑性理论建立管–土–高聚物相互作用分析Winkler模型和Vlazov模型,推导了高聚物注浆修复管土相互作用计算公式,基于传递矩阵法,编制了MATLAB计算程序。计算分析结果与管道试验结果进行了对比,探讨了多工况下不同因素对高聚物注浆修复后管道内力和变形的影响等。分析结果表明:模型计算得出的径向变形和环向弯矩数值及变化趋势与试验值符合较好,其中采用Vlazov模型得到的结果与试验值更为接近。此外管道底部脱空对管道的整体力学性能有较大的影响,高聚物注浆后对于脱空管道具有较好的修复作用,分析显示修复后管道的内力和变形接近正常管道。研究方法和计算结果对管道高聚物注浆修复分析与管道脱空修复设计具有参考价值。     

埋地排水管道高聚物注浆修复受力特性分析

高聚物注浆非开挖修复技术目前已广泛应用于地下管道的渗漏脱空修复处置,但对修复后管道计算理论和方法的研究相对不足.为此,依据弹塑性理论建立管-土-高聚物相互作用分析Winkler模型和Vlazov模型,推导了高聚物注浆修复管土相互作用计算公式,基于传递矩阵法,编制了MATLAB计算程序.计算分析结果与管道试验结果进行了对...     

高聚物注浆在高速公路桥头跳车处治中应用

为了快速评价维修汾平高速路基沉降桥头跳车病害,通过测量桥头最大高差评价桥头跳车严重程度,并结合探地雷达图判断路基沉降脱空情况。通过注浆前后弯沉结果评价注浆效果,最后对桥头跳车路段进行为期一年跟踪观测。分析结果表明:脱空路段经过注浆后弯沉普遍降低,高聚物注浆能够快速填充桥头跳车脱空路段;注浆路段通车一年后桥头最大高差略微增加,均不存在跳车现象。由此说明高聚物注浆技术快速维修桥头跳车效果明显。     

基于参数反演的经高聚物注浆修复脱空后隧道二次衬砌的地震反应分析

隧道衬砌背后的脱空现象已经成为隧道病害的主要诱因，易引发隧道衬砌结构破坏、脱落、渗水等病害，严重威胁隧道的正常运营。衬砌背后的脱空大大削弱了隧道的抗震能力。通过优化改进系统识别灵敏度分析方法，反演计算了围岩的力学参数，并利用改进后的反演结果优化了隧道动力响应数值模型，在此基础上研究了经高聚物注浆修复衬砌背后脱空区后龙眠山隧道的修复效果和抗震能力。结果表明：隧道二次衬砌顶部脱空区域在注浆修复后，位移和应力明显减小，接近于正常情况；但在不同场地条件同一峰值的地震波作用下，二次衬砌顶部的应力、位移均存在明显的差异，说明该隧道模型的动力响应具有明显的地震波频谱敏感性。     

城市地区管道渗漏引发地面塌陷成灾机理的CFD-DEM联合计算模拟分析

近年来,城市地区地面沉降和塌方事故频繁发生,管道渗漏是导致此类事故的主要因素之一。当管道破裂时,管道内流体为重力流,管道周围土体会被冲蚀进管道,最终导致沉降或地面塌陷。为探讨管道渗漏时土体在水流作用下的迁移过程,基于计算流体动力学(CFD)和离散元(DEM)理论,提出一种Fluent和PFC联合计算数值模拟方法。采用颗粒流程序(PFC3D)对地层进行建模,用ANASYS中的FLUENT模块计算地下水流场并导入PFC3D,进行联合计算。采用此流固耦合方法,针对上海北部地区地层情况,即上部1.5m厚黏性土层、下部2.5m厚砂性土层进行数值建模,研究地下管道裂缝尺寸和地下管道裂缝位置对管道渗漏引发的地下空洞区发展及地面塌陷的影响。数值模拟结果表明:裂缝尺寸越大,土体流失量越大,砂性地层内土体扰动区域范围越广,由于上部黏性土层的存在,地表沉降值不大;土体扰动区域范围以裂缝位置为起点不断扩展,越往上部延伸,扰动区域范围越大,且扰动区域范围远远大于空洞区范围。     

垂直荷载作用下的管道纵向受力分析模式初探

对垂直荷载作用下的管道纵向受力模式进行了初步探讨。确定了实际的简化模型 ,研究了管道的危险区域、管道内力值的影响因素及此模型的实际意义。着重探讨了管道在受荷后的挠曲线形式、管节间相对转角的变化规律等 ,为地下管道的设计与施工中的管道沉降问题、管节渗漏问题等提供了一定的理论依据     

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。     

沉降区无砟轨道结构注浆抬升原理与工艺

对沉降区无砟轨道结构高聚物注浆抬升工艺进行了系统的介绍,提出了高聚物注浆材料的性能要求、特点及高聚物注浆抬升原理,分析了高聚物注浆的工艺特点,介绍了轨道结构注浆抬升施工工艺流程、关键操作要点及施工后处理措施。实践证明,高聚物注浆技术是整治无砟轨道结构由于沉降引发的不平顺问题的快速、简易方法。     

LNG气化站低温管道设计方法

因LNG管道的运行工况与安装工况间存在较大温差,需要采取补偿措施。以典型LNG气化站内低温管道为例,介绍主管、分支管及其支座的设计方法。低温管道的设计方法是先根据工艺流程初步确定管道及其支座,然后利用CAESARⅡV2014软件,对管道应力、位移、作用在支座上的力进行校核计算。为了保证支座不滑落,需综合考虑管道位移与支座选择,先根据管道位移初步选择支座,然后结合选定的支座校核管道位移。根据支座允许的管道位移,结合管道热胀冷缩情况计算出补偿区间。采用L形、Z形和方形补偿的LNG主干管,管道应力和作用在支座上的荷载均较小。管道柔性与自然补偿形式相关,Z形最好,L形居中,方形最差。对LNG分支管,结合应力计算结果,逐步增加弯头数量,直至主管三通和支管三通处的最大应力小于许用应力。设计了一种接气化器的凹形支管形式,应力计算结果合理。     

大断面矩形顶管施工对环境影响研究

上海轨道交通2号线东延伸段金科路站4号出入口联络通道采用大断面多刀盘矩形顶管施工。介绍了顶管施工现场的监测方案,从地表沉降、孔隙水压力和土体水平位移等方面研究了大断面矩形顶管施工对周围环境的影响。得出了推进时顶管正上方土体的上抬量最大、孔隙水压力在顶进过程中的变化规律以及垂直于顶进方向的水平位移大于顶进方向的水平位移等规律。     

地下水封石油洞库施工期监控量测与稳定性分析

现场监控量测是确保大型地下工程建造和运营安全的重要手段。地下水封石油洞库在中国刚刚起步,不但缺少监测方案设计原则、实施方法等方面的规范标准,还缺少对相关监测数据分析方面的研究。以国内首个正在实施的大型地下水封石油洞库建设项目为依托,首先介绍了适用于大型地下水封石油洞库的监测原则与实施方法,该原则和方法充分考虑工程特征、地质情况和经济适用性;其次介绍了洞库监测结果:洞室大部分监测断面的洞周围岩收敛变形、拱顶沉降、内部位移和围岩松动圈分别处于4~8 mm、3~6 mm、4~8 mm和0.9~1.8 m区间范围内,锚杆应力和接触应力值大部分控制在50 MPa和0.5 MPa以内;而后分析了监测数据:1黄岛地下水封石油洞库围岩变形和支护受力较小、岩体稳定性良好、设计支护方案合理;2综合全面的监控量测结果可准确地反映地下水封石油洞库稳定性特征;3监测数据显示地下水封石油洞库稳定性表现出显著的时空演化特征。该研究可为中国地下水封石油洞库监测技术和稳定性评价研究提供重要依据。     

地基沉降作用下埋地聚乙烯管强度失效的数值模拟

对聚乙烯(PE)管进行不同应变率下的拉伸试验,并采用率相关本构模型获得PE管的材料参数.利用Abaqus软件模拟了埋地PE管在地基沉降作用下的应力-应变行为,分析了PE管应力随沉降位移的变化情况,探讨了过渡段长度对PE管屈服应力的影响.结果表明:PE管的最大Mises应力随沉降位移的增加而增大,危险段发生在过渡段与沉降区或非沉降区的交界处;随着过渡段长度的增加,PE管屈服的沉降位移逐渐增大,在同等沉降位移条件下,长过渡段埋地PE管比短过渡段埋地PE管更安全.     

Feasibility evaluation for excavation of Naghshe Jahan Square subway station by underground methods

In recent years, in reaction to the increasing usage of urban areas, the excavation of underground spaces has been developed. One of the most challenging issues encountered by engineers is the construction of subway stations as large underground spaces at shallow depth with soft surrounding soils. In this paper, Naghshe Jahan Square subway station located in Isfahan, Iran, has been simulated by geomechanical fnite difference method(FDM). This station is located under important historical structures. Therefore, the ground displacement and surface settlement induced by the excavation of the subway station should be strictly controlled. Many of such problems are affected by selected excavation method. For these reasons, different underground excavation methods associated with construction have been studied. In this study, sequential excavation method and large-diameter curved pipe roofng method are used and the numerical results of the two methods are compared. The presence of groundwater table obliges us to choose special techniques for the stability of the ground around the subway station during construction; hence compressed air and ground freezing techniques are utilized in the simulations of the subway station. Finally, after choosing appropriate support systems, the large-diameter curved pipe roofng method with 1.5 m spacing between curved pipes is proposed.     

舟山海底沉管隧道模袋砂围堰位移分析

 舟山普陀区沈家门港海底隧道北岸明挖段基坑的南侧为浅海海域,海域内初步施工采用模袋砂围堰隔断海水。为了分析施工过程中围堰变形情况,对施工过程中围堰的沉降和水平位移进行监测,并与理论计算相对比。监测数据表明,在海底淤泥质土层上进行模袋砂围堰施工易受海水涨落潮时的水流冲刷、水位变化影响,围堰产生较大变形,最大沉降和水平位移量分别达74.1,216.6 cm;用简化Bishop法计算的围堰稳定性也不满足要求。根据现场监测和理论计算将海域内部分围护更改为钢管桩加既有模袋砂的隔断形式,围护形式调整后,沉降和水平位移得到有效控制。分析结果可为沿海淤泥质土地质条件下深基坑采用模袋砂围堰施工和设计提供借鉴。     

城市地铁施工中超前预支护加固施工技术应用

在城市地铁暗挖施工中,为确保地面交通和周边建筑物的安全,并结合工程实例,通过超前大管棚和超前导管支护施工技术进行超前预支护,有效地解决了控制地表沉降问题,确保了施工安全。     

高速铁路路基沉降观测元件类型与埋设浅谈

介绍了高速铁路路基沉降观测元件类型与埋设情况,包括沉降检测桩、沉降板、定点式剖面沉降测试压力计、剖面沉降管、单点沉降计和地下水位井,并对元件保护要求作了论述,以提高路基施工质量。     

双圆盾构隧道土体地表沉降特性

介绍了双圆盾构隧道这种新型隧道形式,与圆形盾构隧道相比,双圆盾构隧道具有占用地下空间小、施工效率高、掘削土量少等优点,但双圆盾构隧道引起的土体位移相对较大,影响范围也比较广。基于双圆盾构隧道的施工特点,通过计算圆形盾构的土体地表沉降,运用土体位移叠加法,研究了双圆盾构隧道引起的土体地表沉降的特性,建立了双圆盾构隧道直径、埋深和地层损失等因素与土体地表沉降的关系。结果表明:双圆盾构隧道的地表沉降槽的形态与圆形盾构隧道相似;双圆盾构隧道的地表沉降量大,影响范围广;双圆盾构隧道的地表沉降与埋深和直径之比有关。     

冻结法在上海地铁联络通道施工中的应用

冻结法作为一种地基加固措施,已用于复杂地质条件下的城市地下工程的建设。该文结合上海地铁联络通道的施工,介绍了冻结法具体实施的设计参数、冻结孔布置、通道开挖、临时支护、永久支护等施工方案,并针对冻胀、冻融引起的地面沉降和隧道位移,采取了壁石充填注浆等技术措施。     

软弱地层管棚施工中失水引起的地表沉降计算

管棚支护是浅埋暗挖法施工中的一种辅助工法。它对于城市地下工程的建设,不失为一种较好的方法,但是由于城市地下工程施工中对地表沉降控制极其严格,这种方法因此带来了一些问题。在软弱地层管棚的施工中,管棚成孔过程中产生水的渗流通道,地下水的流失引起土的固结而导致地表沉降。文章通过计算分析,比较在地层渗透系数、管棚参数、施工参数不同的情况下地表沉降的变化,得出这几种因素影响地表沉降的规律和大小,可为施工提供参考和指导依据。