地裂缝环境下埋地管道性状的模型试验研究
本文关键词:地裂缝环境下埋地管道性状的模型试验研究 出处:《长安大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
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【摘要】:随着社会经济的不断发展,作为城市生命线的各种埋地管道系统,如:燃气、热力、供水、排污管道等,显得越来越重要,这些地下管道的正常使用,对维持城市居民生活的正常运行,起着至关重要的作用。然而,作为世界名城的西安,城市建设和人们生产生活却遭受到严重的地裂缝地质灾害的威胁。目前,西安地区出现的地裂缝,共计14条,延伸长度超过100km,覆盖面积超150km2,自东北向西南遍布城区,平行分布。不同于一般的建筑物,城市地下管网作为一种线性工程,在设计施工时无法像其它单体建筑那样,采取避让措施,地裂缝活动对西安市区大规模城市管网构成了严重的安全隐患。本文以西安市城市地下管网面临地裂缝灾害为研究背景,在搜集以往地裂缝活动引起地下管道破坏资料的基础上,利用长安大学自行研制开发的大型沉降平台和模型箱系统,开展了地裂缝环境下针对城市老旧水泥管道及新型钢丝网骨架塑料复合管道的足尺物理模拟试验,分析了地裂缝作用下地下管道的受力情况、变形和破坏模式,得出了地裂缝活动地区,无论是骑缝式还是对缝式的敷设方式,当地裂缝差异沉降达到s=6cm时,就可考虑对旧水泥管道进行更换。通过对新型钢丝网骨架塑料复合管的物理模拟试验以及数值计算结果,发现确定了地裂缝活动对此类管道的影响主要集中在下盘1m至上盘2m的区域,并提出了此类管道的管-土相互作用力的计算方法。所得结果对西安市城市管网建设和老旧管网改造具有重要的指导意义,对于我国其他地裂缝发育地区的管道工程建设亦具有参考和借鉴价值。
[Abstract]:With the development of social economy, various buried pipeline systems, such as gas, heat, water supply, sewage pipe and so on, which are the lifeline of the city, are becoming more and more important. In order to maintain the normal operation of urban residents, it plays a vital role. However, as a world famous city, Xi'an, urban construction and people's production and life have been seriously threatened by the geological hazards of ground fissures. There are 14 ground fissures in Xi'an area, extending more than 100km, covering more than 150km2. From northeast to southwest, they are distributed in urban areas, parallel distribution, different from the general buildings. As a kind of linear engineering, urban underground pipe network can not be used in design and construction as other individual buildings. Ground fissures pose a serious safety hazard to the large-scale urban pipeline network in Xi'an. This paper takes the underground pipeline network in Xi'an as the research background. On the basis of collecting the data of underground pipeline failure caused by ground fissure activity, the large-scale subsidence platform and model box system developed by Changan University are used. The full-scale physical simulation test of the old cement pipeline and the new steel wire mesh skeleton plastic composite pipe under the ground crack environment was carried out. The stress situation, deformation and failure mode of the underground pipeline under the action of the ground crack were analyzed. It is concluded that in the active area of ground fissures, when the differential settlement of local cracks reaches 6 cm, regardless of the way of laying on or on the seams, the differential settlement of the local cracks is up to 6 cm. The replacement of the old cement pipe can be considered. The physical simulation test and numerical calculation results of the new steel wire mesh skeleton plastic composite pipe can be considered. It is found that the influence of ground fissures on this kind of pipeline is mainly concentrated in the area of 1m to 2m. The calculation method of pipe-soil interaction force of this kind of pipeline is put forward. The obtained results have important guiding significance for Xi'an city pipe network construction and old pipe network reconstruction. It also has reference value for pipeline engineering construction in other areas where ground fissures are developed in China.
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:P642.26;TU990.3
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,本文编号:1424055
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