| 摘 要： | 地层沉陷的发生和发展会导致管道的不均匀沉降变形,进而造成破坏失效。现有研究成果大多基于Winkler弹性地基梁理论进行地层沉陷作用下埋地管道受力变形的分析,这一理论适用的前提是"管土始终接触"。然而由于管土的刚度差异以及管道上方填土的土拱效应,可能出现"管土分离",致使Winkler弹性地基梁理论的适用性值得商榷。因此,需要以试验数据为基础,证实"管土分离"现象的存在,并研究此种状态下管道的受力变形变化规律。利用自制的大型模型试验箱,以长江砂为填料,通过下调控制模型箱底板的不同位移模式模拟地层沉陷的形成和发展,进而研究埋地HDPE双壁波纹管道的受力变形特征。试验结果表明:(1)在模型箱底板的下调过程中,HDPE管道及其填土表面的竖向位移均符合修正高斯分布曲线,且管道竖向位移曲线的宽度系数小于填土表面竖向位移曲线的宽度系数;(2)HDPE管道的上覆土压力在模型箱底板的下调过程中总体呈现出增加的趋势,并呈现出"三维土拱效应"的变化特征;(3)管道下方土压力测试数据证实了地层沉陷发展过程中的"管土分离"现象,而Winkler弹性地基梁理论由于采用了"管土不分离"的假定,其对于埋地管道竖向位移以及其纵向弯矩的计算过于保守,其管道竖向位移的计算值是本文实测值的1.1~9倍,纵向弯矩的计算值是实测应变计算值的3~11倍。
|
