季节性冻土敷设给水管道的研究与应用

在寒冷地区给水管道敷设工程中 ,管道埋深直接影响工程投资和供水安全。介绍了在黑龙江省伊春市采用的季节性冻土给水管道敷设方法 ,该方法为降低管道埋深提供了技术依据 ,经计算和多年的实践 ,对结冰率不大于 30 %的管道不产生冻害。     

排水管道埋设在冻土层中的探讨

本文综合了我国东北地区的多年实际调查实测资料,结合理论验算和分析,说明寒冷地区排水管道的埋深,可以较现行室外排水设计规范所规定的埋深减小,以节省建设投资。文中还提出了管道浅埋在冻层内避免冻胀危害的可行方法。     

关于齐齐哈尔市污水管道浅埋的调查

本文通过对齐齐哈尔市浅埋污水管道的调查和测试,分析研究了寒冷地区季节性冻土中污水管道浅埋的可行性,并对污水管道最浅埋深的计算方法进行了初探。     

季节性冻土区引水暗渠的临界埋深数值分析

在季节性冻土地区,输水暗渠受低温作用,不但引起混凝土结构的冻胀破坏,还将影响暗渠内的引水水体温度,导致水体结冰及暗渠阻塞.因此,需要对季节性冻土地区的暗渠结构在不同埋深情况下的温度场进行数值计算,确定其临界埋深.通过瞬态温度场的导热微分方程,采用迦辽金法推导出温度场的二维有限元公式,根据甘肃引洮工程的工程地质勘探报告及施工设计图纸,建立了暗渠数值计算模型.通过数值分析可知:埋深越大,对渠体结构的冻胀影响越小,低温季节时,地表低温对引水运行的影响也越小;通过对低温季节环境下的回归拟合分析,得出该地区季节性冻土中引水暗渠的临界埋深为3.31 m.     

北方寒区输水管道埋置深度分析及防冻害措施探讨

以北方某地区输水管道工程为背景,分析寒区管道冻害机理,基于渗流理论和传热学理论,建立寒区管道的数值模拟计算模型,对不同埋置深度下的管道周围的温度场进行分析,确定该地区较为合适的管道埋置深度。同时基于模拟研究结果,对管道冻害措施和埋管的技术进行探讨分析,研究成果可为寒区管道埋深设计及施工提供理论借鉴。     

浅敷农村自来水管道

在严寒地区,为了使自来水管道不受冻害的影响,一般将自来水管道敷设于土壤的冻层以下。埋深超过2米时,属深敷;埋深不超过1.2米则属浅敷。在受自然条件限制的地方,如地下水位高、土质疏松易塌陷、碎石层、开挖困难等,使本应深敷的管道工程无法进行,这些地方的自来水管道经过适当的技术处理后,也可以采用浅敷的方法进行施工。管道的具体技术处理方法是:在管道外面包围一定厚度的保温层。一般以模制聚氨脂保温管壳较适用,施工也较为方便。其它导热     

高寒地区给水管道浅埋应用聚苯乙烯保温的实践

在高寒地区给水管浅埋，用聚苯乙烯做管道的保温层，用玻璃钢做防护层，从而解决给水管道浅埋时的抗冻问题。介绍了具体做法，比较了聚苯乙烯和聚氨脂2种保温材料的性能和价格。     

基于ANSYS的坝后浅埋管管道外包混凝土厚度研究

本文以某水电站为例,通过ANSYS软件对管道结构进行非线性有限元计算分析,对坝后浅埋管在内水压力作用下的管道承载能力进行研究。研究了7种计算方案的坝后浅埋管管道在内水压力作用下的承载规律,分析了不同外包混凝土厚度和不同的钢筋布置方式对管道结构受力、开裂情况和管道外包混凝土位移情况的影响。研究分析表明,坝后浅埋管外包混凝土衬砌厚度选择1.5m是合适的,而钢衬采用Q345钢,钢筋采用III钢筋能够满足安全要求。另外,钢筋布置时,内侧布置1层钢筋,外侧布置2层钢筋对限制裂缝宽度有利。     

玉米浅埋滴灌工程综合效益及对地下水位影响分析：以科尔沁区为例

内蒙古自治区通辽市科尔沁区近年来完成100万亩农田由传统地面灌(管灌)转为浅埋滴灌的高效节水工程建设和改造。本文根据该工程实施2年来的实地调研和2010—2019年地下水观测资料,以常规管灌为对照,采用层次分析法,从节水、经济和生态等方面对浅埋滴灌技术和高效节水工程进行综合效益评价,并对地下水埋深的变化情况及影响进行了分析。研究结果表明,2018年和2019年浅埋滴灌技术比管灌技术分别节水41.83%和37.66%,灌溉水生产率提高1倍以上,净收益增加51.96%和49.88%。地下水水位监测数据对比可知,地下水埋深下降速率由工程实施前0.36 m/a下降至0.24 m/a,浅埋滴灌工程实施能明显减缓地下水埋深下降速率。浅埋滴灌技术的综合效益均高于管灌,可在本地区或者相似区域推广应用。     

季节性冻土区渠道防冻胀设计及效果模拟

针对季节性冻土区浅埋地下水条件下渠道反复冻胀破坏的问题,提出了套砌方法改造渠底及坡脚的加固方案,并运用数值模拟软件COMSOL对改造加固前后渠道抗冻胀和融沉效果进行模拟,对比分析了渠道改造加固前后位移场和应力场变化情况。     

渠道防渗衬砌工程的冻害及防治措施简介

本文介绍了渠道衬砌工程常见的冻害现象并介绍了常规的防治措施。     

1998年嫩江洪水对大庆输油管道的淹浸调查分析

１９９８年嫩江洪水淹没了大庆太阳升站段的３２．１ｋｍ双线输油管道。本文概述了最高水位期和冬季冰冻期的淹浸范围。通过冰冻期管堤冻结、冻胀和温度场的计算分析，认为受淹区冬季不会出现管道的冻胀破坏，但管道温度散失严重。并提出太阳升站要增加燃油量和初冬期应采取保护措施等建议     

季节性冻土区管道浅埋换填防冻模式研究

输水管道是节水灌溉工程建设的重要组成部分,管道铺设模式不仅直接影响到节水灌溉工程的投资和施工进度,同时还影响工程的直接效益和使用寿命。本文中通过在低温实验室进行PE管浅埋模型试验,获得了不同管道埋深、保温措施、回填措施和换填措施等条件下管道内温度和管道变形的动态变化过程。试验结果表明:不同换填措施、保温措施对管道内温度影响不大,而管道埋深和回填措施对管道内温度影响显著,适当增加管道埋深,管内温度升高,EPS轻质土回填的保温效果好于珍珠岩散料轻质土回填措施。在管道变形方面,炉渣换填措施略优于砂土换填措施,适当增加管道埋深,管道变形明显减小。与设置换填措施、回填措施和保温层的复杂工况处理相比,采用炉渣换填和回填措施的裸管,可以达到较好的防冻效果。综合考虑冻土区机械耕作等需要和防冻措施的经济可行性,推荐80 cm埋深的炉渣换填回填模式作为季节性冻土区(冻深2.3 m)PE管道的浅埋模式。     

盐环定扬水干渠冻胀原型试验观测与防治措施

针对陕甘宁盐环定扬黄工程三道井干渠破坏严重问题,布设6个冻胀观测断面,通过气温、地温、冻深、冻胀量、基土含水率等主要指标观测,分析了各影响因素的变化过程和变化规律,提出渠道坡脚和渠底是冻胀变形最为严重的部位,应重点进行防护;基土含水率是冻胀破坏的决定性因素,减轻渠道冻害关键在于降低基土含水率。根据试验结果,提出三道井干渠在更新改造时采用聚苯乙烯板的保温防冻胀措施,在冻胀破坏最为严重的坡脚部位采用20 cm厚现浇混凝土弧形坡脚+5 cm厚聚苯乙烯板,全断面采用0.3 mm厚复合土工膜防渗以减少渗漏引起的基土含水率升高等措施,并付诸实施,效果显著。     

寒区河湖与灌排渠道模袋混凝土护岸冻胀破坏机理

我国北方寒区河湖与灌排渠道护岸冻胀破坏普遍严重.卵砾石护底模袋混凝土衬砌护岸因施工方便获得广泛应用.但目前针对这种复合衬砌结构的冻胀破坏机理尚不明确,难于规范化设计.本文基于冻土水热力三场耦合理论,考虑衬砌与基土的界面相互作用建立了河渠护岸衬砌冻胀数值分析模型.以宁夏西干渠工程为例,对卵砾石护底的模袋混凝土、卵砾石护底...     

供水管网运行安全风险评估温度指标研究

冬季寒潮来临时,温度变化较为明显,供水管道极易发生爆管漏水等事故。首先,从管道温度应力和土体冻胀融沉两方面分析温度对供水管道的影响机理。然后将温度指标分为地区指标和季节指标,综合考虑气候、温度、季节和地理位置等因素,划分为6个地区和6个季节,采用ABAQUS有限元软件建立"土体-管道"数值模型,对比分析不同地区和不同季节管道应力和位移,结果表明:在6个地区中,Ⅰ区管道最大主应力和最大竖向位移最大;在6个季节中,冬季管道最大主应力和最大竖向位移最大。最后,结合温度影响机理和数值模拟分析,对地区指标和季节指标进行评价等级划分,为今后供水管网运行安全风险评估中温度指标的建立提供一定参考。     

考虑预制混凝土“设缝”作用的梯形渠道冻胀机制影响研究

寒区衬砌渠道输水能力下降主要是由常年冻融作用下衬砌结构发生冻胀破坏所致,针对渠道衬砌结构冻胀破坏问题提出渠坡板纵向设缝的抗冻措施与数值分析方法。本文通过将渠道衬砌板与冻土视为整体处理的方法构建混凝土衬砌渠道热力耦合冻胀模型,以甘肃省景泰灌区某混凝土衬砌渠道为研究对象,考虑不同设缝措施与纵缝填充的接触本构对3种工况进行抗冻影响因素分析。结果表明：渠底深部基本不受渠道整体几何边界的影响,但渠道边界尺寸和基土热流分布均对基土上部温度场变化具有显著影响。渠道阴坡、渠底和阳坡最大冻深分别为86.3、67.5、58.2 cm。通过合理设缝措施可使渠道阴坡法向冻胀力降低40.7%、底板冻胀量减小63.5%、切向冻胀力降低43.8%,使渠道断面冻胀分布趋于均匀,且模型分析与实测结果相符,表明本文构建模型的合理性。研究结果可为长距离输水渠道数值计算提供理论依据。     

硫酸盐渍土降温过程中的盐胀与冻胀特性

为研究降温过程中硫酸盐渍土盐胀与冻胀的内在联系,以冻结温度作为土体盐胀与冻胀的分界点,通过改变降温过程中盐渍土的水盐含量,控制盐胀与冻胀变形相对大小,开展了一系列盐渍土冻结变形试验,分析了水盐变化过程中,土体盐胀与冻胀的变化规律.结果 表明降温过程中的盐胀与冻胀存在叠加效应,即总变形与总结晶体积之间不满足正相关关系,总...     

季节性冻土区路基土体冻胀影响因素灰色关联分析

以整治青藏铁路环青海湖段季节性冻土区路基冻害为背景,通过现场采集典型分布的粉质黏土,考虑温度、含水率、含盐量(质量分数)、压实度四个因素,进行室内冻胀正交试验,测试了不同温度环境下路基土体的冻胀率,进行正交试验的极差分析和方差分析,建立灰色关联度分析模型,分析各因素对冻胀影响的主次关系。结果表明,正交试验分析和灰色关联度分析所得规律一致,影响冻胀因素由主到次依次为温度、含盐量、含水率和压实度,因素之间的交互作用影响较小可以忽略;温度和含盐量对冻胀影响非常显著,含水率对冻胀有显著影响,压实度和其他3个因素之间的交互作用对冻胀没有显著影响。