改变热油管道埋深对土壤温度场的影响

由于长输管道沿线地质、水文、地形等条件的差异,管道埋深在管道沿线不同的地方往往不同。在热油管道的正常运行过程中,管道埋深对管道的热力特性及管道周围的温度场有重要影响。分析了不同气候、不同埋深条件下热油管道对温度场分布的影响,为实际工程中满足工艺条件下,通过改变管埋深度减少能源消耗提供借鉴。     

地面矩形堆载对埋地管道纵向位移的影响分析

地面堆载作用会引起地基土的不均匀沉降,为了保证油气长输管道的安全运行,有必要对地面堆载作用下埋地管道的纵向位移进行研究。针对Winkler地基梁模型的缺陷,采用考虑土体间相互剪切作用的Pasternak双参数地基模型,根据Boussinesq解,应用有限差分法建立了矩形堆载作用下埋地管道纵向位移的分析模型和计算方法。通过实例研究了堆载的大小、作用位置、管径、壁厚、埋深以及地基土性质对管道纵向位移的影响。结果表明:在这些影响因素中,堆载的大小和作用位置对埋地管道纵向位移的影响较显著,地面堆载对埋地管道的影响是不可忽视的。     

爆破振动下埋地管道动力响应的研究进展

为保证爆破振动下埋地管道的安全运行,对目前爆破振动下埋地管道动力响应的研究方法及研究成果进行了总结,分析研究中存在的问题和需要改进的地方。针对爆破施工现场埋地管道问题,指出了现有安全判据的不足,讨论了爆破振动下埋地管道安全监测的合理安全判据。在总结分析的基础上展望了今后爆破振动下埋地管道动力响应研究的主要方向和方法。     

超大断面黄土公路隧道围岩压力计算方法分析

文章基于唐家塬超大断面黄土隧道工程实例,采用常用的五种围岩压力计算方法分别计算了围岩压力,并与实测值进行了对比分析,得出了现场实测垂直压力与太沙基理论计算结果基本吻合的结论。在此基础上提出了太沙基理论侧压力系数修正方法,并推荐采用修正后的太沙基理论作为唐家塬隧道的围岩压力计算方法。针对现有隧道深、浅埋界定标准的问题,提出了以中心线土体侧压力系数变化规律为依据的深、浅埋界定数值模拟方法。由此认为,唐家塬隧道为浅埋隧道,隧道深浅埋界限为90 m。     

蒸汽管线直埋过河难点及解决方案

蒸汽管道直埋过河在设计和施工工艺方面困难较大,存在着较高的安全风险。主要难点在疏水井设置、直埋部分的工艺处理、开挖及回填3个方面。通过采用混凝土及沉井施工技术,解决了疏水井施工及防水的问题。通过在手动疏水阀上安装小轴传动装置,确保了操作人员的安全。采用管道增强防腐措施,以及毛石压管回填的办法,可以延长管道的使用寿命,防止浮管发生。     

邻近建筑物或地面超载作用下围护结构水平位移与坑周地表沉降关系研究

分析了坑周超载大小、埋深等因素对地表沉降的影响，论述了坑周土体水平位移与地表沉降的关系，进而通过有限元分析得出超载作用下坑周附加地表沉降的线性分布规律，并结合上海地铁2号线河南中路站实测数据给出了超载影响系数K及考虑超载的坑周地表沉降表达式。     

盾构隧道施工引起的土体变形分析

文章基于弹性半无限空间内的Mindlin解,通过分析侧压力对沉降槽的影响,对地表沉降槽的组成进行了分析,并对单线隧道地表位移的影响参数进行了系统的敏感性研究。其中,地层弹性模量、泊松比、隧道埋深、应力释放系数的改变会影响土体损失,而泊松比、隧道埋深、侧压力系数的改变则会影响沉降槽宽度参数。最后对不同深度地层受隧道施工影响的地层损失和沉降槽宽度参数进行了分析,由于所受约束的不同,与地表水平位移相比,地层中的水平位移明显减小。     

斜滑断层对埋地天然气管道力学性能影响

为研究斜滑断层作用下埋地天然气管道受力性能和影响因素,采用有限元软件ADINA进行数值模拟,建立三维管土相互作用非线性有限元模型.在该模型的基础上,分析了断层错动量、管道埋深、管径、内压以及不同管材对管道受力与变形的影响.研究结果表明:断层错动下,钢质管道最大受力与变形位置位于断层两侧,管道所受最大拉压应变相近;管道应...     

盾构隧道施工引起周围土体超孔隙水压力的分析

盾构隧道施工在推进过程中将不可避免地对周围土层产生扰动,从而在土体中产生超孔隙水压力,导致后期固结沉降。文章基于修正剑桥模型,采用应力路径法,对盾构掘进产生的超孔隙水压力的大小、扰动范围以及分布规律等进行了计算分析,从而得出了盾构施工引起的周围土体超孔隙水压力峰值;同时,通过考虑开挖面土舱压力、隧道中心处土体的静止土压力及土体粘聚力等因素的影响,确定了盾构施工引起周围土体超孔隙水压力的影响范围;在不考虑纵向渗流的前提下,根据达西定律原理推导得出了隧道周围土体超孔隙水压力的分布规律。结合算例分析表明:采用应力路径法得到的隧道周围土体超孔隙水压力的峰值与隧道的埋深呈线性关系;随着隧道埋深的增加,盾构施工对土体的扰动范围及超孔隙水压力的峰值都在不断增加;但超孔隙水压力的变化趋势随隧道埋深的增加逐渐变缓,当H/D=1.5时超孔隙水压力的变化趋势近似为线性。     

穿越活动断层埋地管道的应变分析

文中系统回顾了穿越活动断层埋地管道研究的历程,并分析比较了各种方法的特点、适用范围与不足,通过采用Newmark-Hall法和Kennedy法对管道应变进行了计算,并分析了不同参数对管道应变的影响程度,考虑埋地管道安全性以及建设的经济性,建议埋地管道敷设时以50°～80°穿越断层、管道埋深控制在1 m以内,最后针对当前的研究现状,提出对今后穿越活动断层埋地管道研究的建议和看法。     

基于Excel的水下管道埋深评价技术

为了提高水下管道埋深评价效率,提高数据处理质量及能力,文中参考了GB50423-2007及GB50424-2007等穿越段管道埋深评价标准,采用Excel自带编辑功能,设计了基于Excel的计算程序,采用Excel公式编辑器对水下管道埋深检测原始数据进行分析计算,取得了良好的效果。对实例进行分析及测试表明,该项技术可用于水下管道检测报告的统计与评价,数据评价准确、快速,提高了检测数据处理能力。     

浅覆土盾构最小埋深的正交试验分析

盾构隧道上覆土层过薄,将可能出现正面塌方或涌水等严重事故。文章针对目前水下盾构隧道最小埋深计算理论存在的问题进行了分析,给出了考虑抗浮安全系数、土层抗剪强度及管片壁后注浆压力的浅覆土盾构最小埋深的计算公式;同时,采用无空列正交试验分析的方法,对影响盾构上覆土厚度的隧道半径、管片壁厚、注浆压力、上覆土有效重度及有效内摩擦角、土的粘度等因素进行了极差和方差分析,得出了最小埋深的显著性影响因子及其随各因素的变化趋势。研究表明:管片厚度及有效内摩擦角对埋深变化影响不大,注浆压力影响非常显著,对推荐公式的主要影响因素为注浆压力、土的粘度、土的有效重度、隧道半径、土的有效内摩擦角、管片厚度。     

季节变化对埋地管道周围温度场的影响

埋地管道因其具有受地形地物限制因素少、安全密闭、能长期稳定运行等优点，在管道工程中得到广泛的应用。预测埋地管道周围温度场对管道的建设至关重要，数值计算是预测埋地管道周围温度场的有效手段。文中以国内广泛分布的冻土为背景，对不同气候条件下的管道周围土壤温度场进行研究，并用有限差分法对冬夏的土壤进行了数值模拟计算。结果表明：不同季节输油后土壤温度场趋于稳定的时间有所不同，油品的散热量也存在较大差异。     

浅埋单拱大跨无柱车站抗震分析研究

文章简要阐述了地铁抗震分析常用计算方法的优缺点及适用性,并结合青岛地铁4号线人民会堂站实际情况建立有限元模型,计算分析地震荷载作用下车站动力特性,通过对比结构各点内力及位移,结果表明:(1)反应位移法、反应加速度法计算地震响应结果普遍比时程分析法大,且车站刚度越大,偏差越大;(2)鉴于E3状态下结构弹塑性本构误差较大,对于截面变化不大、地层较为简单的车站弹塑性层间位移可采用弹性层间位移乘以延性系数;(3)惯性力法计算普遍比反应位移法小,但当车站惯性力起主导作用(即车站刚度相对于土体很大)时,惯性力法与反应位移法计算相差不大;(4)青岛车站基本位于花岗岩中,结构动力响应90%是由剪切力引起,不同于昆明、常州、郑州等土体抗震分析结果;(5)地铁结构层间位移角随车站埋深增大而增加,随矢跨比、围岩弹模、二次衬砌厚度增加而减少,但其中二次衬砌厚度对层间位移角影响最小,车站埋深影响最大。     

通用环错缝拼装盾构隧道结构设计计算参数研究

为了探明错缝拼装条件下盾构隧道结构的内力和使用修正惯用法进行设计计算的关键参数——弯矩传递系数、抗弯刚度有效率,文章根据地铁盾构隧道实际运营条件设计和实施了不同工况下通用环错缝拼装盾构隧道结构的足尺试验,分析了埋深、侧压力系数、纵向力、侧向抗力等对于结构内力和修正惯用法相关设计参数的影响。研究结果表明,弯矩传递系数对结构埋深和纵向力较为敏感,抗弯刚度有效率则受到侧压力系数、结构埋深、纵向力和侧向抗力的影响。     

压力管道穿越公路安全评估方法的研究

随着压力管道下穿公路的涉路施工激增,且其可能造成公路破坏或安全事故和经济损失,可见压力管道下穿公路的安全评估方法研究的必要性。文章分析了管道自身危险性和管道与公路的相互影响,明确了管道穿越公路的主要危害因素为路面沉降与破坏、管道的损坏等,并结合工程实例,针对穿越位置、管道埋深、路面沉降、管道壁厚和地基承载力分析,研究管道穿越公路的安全评估方法及标准。     

天然气长输管道与伴行光缆埋深测量方法研究

针对实际测量光缆、管道位置时,通常只测量其中一方,忽略另一方的问题,提出了采用PCM+直连管道测试桩、RD8000直连光缆加强芯,同时对管道和光缆进行测量的新方法,可以同时记录三桩位置及埋深数据、同时确定管道光缆的相对位置,即"二直连、三同时"。对及时发现管道与光缆未同沟敷设,直观掌握管道和光缆之间的距离、埋深数据以及日后管道安全运行提供参考。     

车辆载荷碾压作用下管道的安全性测试与分析

通过对重车碾压的土层压力进行试验,总结计算出了车辆载荷引起土层应力的分布规律,综合土层应力的分布规律、土层参数和钢材参数,建立了重车碾压对管道应力影响的有限元分析模型,提出了应力在土壤中沿深度方向变化的计算公式,通过静载和动载分析,计算出了管道安全的最低埋设深度,对埋深大于1．5m且管道上覆土层均匀密实的管道,由车辆载荷而导致的管道附加应力与管道强度及管道内气压相比,不会危及管道安全,也不会造成管道的疲劳破坏。     

近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移弹性解

考虑开挖及渗流影响的水工隧洞围岩稳定是一个重要课题,而近溶腔高压水工隧洞围岩应力位移研究是该课题的难点。据此,文章基于弹性假设理论,引入反溶腔作用系数,采用复势理论求解近溶腔水工隧洞开挖问题,获得围岩应力及位移解析表达式。将水工隧洞内水外渗的各影响因素简化为轴对称情况,并将渗流场以渗透体积力方式作用于应力场,采用平面应变理论求得正常运行期的过水公式,最后通过叠加原理求得弹性解。在满足挪威准则条件下,对比内水外渗前后的计算结果,依次探讨反溶腔作用系数、岩石孔隙水压力及埋深等的影响规律。分析结果表明:初次充水对围岩稳定起决定作用;反溶腔作用系数及埋深增大有助于围岩稳定;在岩石孔隙水压力影响下,溶腔一侧环向应力场出现大小值交换现象,而径向应力场并不出现该现象;近溶腔水工隧洞围岩偏压效应随着反溶腔作用系数的增大而弱化。     

埋地热油管道圆形边界处理方法的比较

研究热油管道停输再启动及间歇输送,首要的问题是计算管道周围土壤的非稳态温度场.在土壤温度场模型中,将土壤的半无限大区域转化成有限矩形区域,利用有限差分法进行离散化求解.对于埋地管道圆形边界的处理,可用阶梯形折线或方形边界来近似代替管道圆形边界;通过比较利用方形边界和折线边界计算所得的热流密度值(随埋深、半径、保温层厚度的变化),说明用方形边界代替管道圆形边界是可行的,并且可以简化埋地管道的传热计算.