地铁施工引起地下管线变形的安全评估方法及其应用

研究地铁施工引起地下管线变形的安全评估方法,分析三点共圆法求算管线变形曲率中测点间距和测量误差的影响,并对其适用性及相关问题进行了探讨；提出利用六次多项式曲线拟合求算管线变形曲率的方法,并结合工程实例阐述其应用.     

加载条件下多尺寸原水管道受力特征模型试验

为解决在施工过程中管线附近超载导致的爆管问题,分析堆载对不同管径原水管线受力变形的影响,基于模型试验研究管道的受力变形特征,并通过数值模拟计算对试验结果进行论证。结果表明:有限元计算结果与试验结果较吻合,管底整体应力值大于管腰处;在相同荷载作用下,随着管道直径的不断增大,管道所受的应力值越来越小;当荷载距离管轴线较远时,管道整体应力值变小;对比发现,随着加载值逐渐增大、管径逐渐变小,管体轴向应力值逐渐增大,且应力值增长速度较快。这主要是因为小管径的管道长细比较大,在土体中受约束较强,其所受到的应力值较大,容易产生破坏,实际施工时需要注意此类问题。     

双参数地基中隧道下穿既有管线的显式解析解分析

针对隧道下穿诱发既有管线响应问题，基于Pasternak地基模型推导管线变形控制微分方程，并采用朗斯基行列式和常数变易法给出全定义域内管线挠度、转角、弯矩和剪力的显式解析解。结合工程实例，将该方法所得管线挠度与实测数据及已有文献结果进行对比，对显式解析解的可行性和优异性进行验证。此外，分析了沉降槽宽度参数和剪切层刚度系数对管线响应的影响。结果表明：所提方法给出的管线挠度与实测数据吻合较好；随沉降槽宽度参数增大，管线响应范围扩大，管线挠度增加，管线最大转角先增大后减小，管线最大弯矩值和最大剪力值减小；随剪切层刚度系数增大，管线响应范围受到影响较小，管线挠度在隧道中轴线附近范围增加，管线转角在峰值附近范围增大，管线弯矩最大值和剪力最大值减小。     

浅埋隧道下穿超近距密集管线施工变形时空特性研究

为分析浅埋隧道下穿密集管线施工地层与管线群变形时空特性,基于南昌地铁三号线邓埠站1号出入口暗挖隧道工程,利用理论分析、数值分析结合现场监测的方法进行研究。研究结果表明：隧道上方密集管线中位于前方的管线先承担开挖释放的部分土体应力,使其后方管线的变形大幅减小,平均减幅达23%;地层变形始终朝向掌子面,在掌子面到达时水平位移最大;因管线-土体共同作用,土体释放部分应力转移到地下管线,使地层沉降减小24%～38%,沉降槽宽度扩大40%;施工期间建议对污水管变形重点监测,在管线平均变形速率急速增大时,需提高监测频率。研究结果可为该地区相似工程施工提供参考。     

长输管道局部凹陷应力分析

对长输管线发生在局部变形过程和在存在局部变形的情况承受内压时管子中的应力分布进行了有限元模拟。从模拟的结果可知存在局部变形时导致的残余应力对于管子中应力分布的影响较大。最后就该段管子的处理提出了建议。     

管土刚度对地下管线和地表沉降的影响分析及简易预测方法研究

在地层沉降计算理论基础上,通过定义新的管土刚度系数,以打靶法为手段,计算分析管线的沉降变形趋势,从管线抵抗地层沉降变形的效果可通过增加隧道埋深来体现这一思想出发,找到该系数与假想隧道埋深的相互对应关系,进而建立一套地下管线沉降和地表沉降的简易预测公式。通过与数值解的对比分析,进一步验证了其准确性和合理性。该公式计算量小、模型简单,应用范围较为广泛,可用于计算考虑管土刚度后,管线沉降变形和管线与地层之间的脱空,也可用于计算考虑管线抵抗地层作用后的地表沉降变形。     

海底天然气管线泄漏模拟及安全影响分析

海底天然气管线泄漏发生后,由于天然气的扩散特性以及天然气和水较大的密度差,可能会对周边通航船舶、救援、修复设备产生安全影响。有必要针对海底天然气管线泄漏扩散开展动态模拟研究。本文利用FLUENT软件对海底天然气管线泄漏扩散动态进行模拟研究,并根据模拟结果开展安全影响分析。分析结果对水面船舶和水下机器人的航行安全提供一定的参考和帮助。     

管线渗漏诱发地铁工程事故的安全控制技术研究

在分析管线渗漏诱发地铁工程事故原因的基础上,建立一整套技术措施体系。在这个措施体系中,共包括给排水管线现状调查、给排水管线安全评估、管线渗漏地层饱和范围分析、监控量测、管线保护综合技术措施和工程应急预案建设6个方面的内容。其中,给排水管线现状调查、安全评估和管线周围饱和地层范围分析是做好此项工作的基础。管线变形和地层变形监控量测是管线保护和地层坍塌预防的必不可少的保证手段。应依据不同施工方法,从主动控制和被动控制两方面采取管线保护技术措施及地层坍塌预防和处理措施。而工程应急预案建设是工程安全控制的重要补充。     

温度交变下液态乙烷回气管线热应力数值计算与现场测试*

为解决低温交变载荷下液态乙烷回气管线面临的安全问题,采用有限元法和现场试验研究管线在低温交变载荷下无裂纹和含轴向裂纹管线的热应力分布。结果表明:管内温度沿周向和轴向分布具有较大的不均匀性,内外壁温度分布趋势基本相似;随着计算时间的延长,管线整体热应力先增大再减小;卸压、温度回升过程中,管内温差逐渐减小,热应力逐渐减小;裂纹处的热应力大于远离裂纹及无裂纹处的热应力;对管线热应力变化进行现场监测,试验数据与仿真结果吻合。研究结果可为低温情况下液态乙烷回气管线的方案设计提供参考和指导。     

地铁隧道施工对邻近垂直于地铁线路管线的 变形影响规律研究 ）

地铁隧道施工对周围管线的影响已成为地铁工程中的重点和难点。研究地铁隧道盾构施工对周围邻近管线的变形影响规律,并据此对管线进行合理保护是地铁等隧道建设中面临的普遍任务。以西安地铁3号线为研究背景,通过FLAC数值模拟,得到了多种工况下地铁隧道盾构施工对邻近垂直于地铁线路的管线变形影响规律。研究表明,地铁盾构施工时,对周围环境的影响大小是不一样的,管线的沉降最大值处均位于隧道轴线正上方,且随着管隧距离的缩短,管线沉降最大值不断增大,因隧道盾构施工而对管线的变形影响范围逐渐减小,沉降曲线的沉降槽宽度逐渐减小;管线在距隧道轴线±1.6倍洞径范围内随管隧距离的减小沉降值逐渐增大,反之,其变形减小;随着土仓压力的增大,地下管线的变形越来越小,甚至可能产生向上隆起。工程实践表明,预测结果和监测结果基本一致。     

浅埋黄土地层隧道在不同交角下穿既有地下管线的模型试验

为探究浅埋黄土地层盾构隧道施工下穿对不同特性地下管线的变形受力影响机制,依托河南省某公路隧道工程,以工程黄土为试验材料进行室内模型试验。通过设置3种管隧交角,研究两种接头刚度的非连续管线和连续管线的沉降、弯矩和管土接触压力变化规律,并在管隧正交工况下,研究不同地下管线的遮拦效应及地表沉降变形规律,得出预测管线沉降的拟合公式。结果表明：在3种管隧交角下,地下管线沉降存在3个阶段,在管线沉降集中区阶段低密度聚乙烯(Low Density Polyethylene, LDPE)接头非连续管线的平均沉降增长速率是聚氯乙烯(Polyvinyl Chloride, PVC)接头非连续管线的2倍;管隧交角的减小,使得非连续管线的最大正负弯矩均减小,PVC接头非连续管线弯矩曲线由“W”形转变为“V”形;管隧交角和接头刚度对土压力变化曲线和峰值位置几乎无影响,土压力变化均呈“M”形;在管隧正交下,管线整体刚度越大对地表沉降抑制作用越显著,管线沉降与地表沉降呈指数关系。     

在役老龄管线修复技术问题探讨

针对在役老龄管线更换管段、在现有管线上添加装置、修复水下管段等进行修复时遇到的各类问题,提出了相应的解决方案和下一步需要完善的途径.介绍了封堵工艺的工作原理及其实际操作过程,采用封堵工艺能够实施老龄管线更新,从而确保老龄管线经济安全地运行.     

新建管线近距离上跨地铁车站的安全控制分析

为了控制新建管线近距离上跨地铁车站时的差异沉降,基于Pasternak双参数地基模型和三折线弹塑性荷载传递模型,建立新建管线上跨地铁车站的变形计算模型,并利用有限差分法进行求解;通过工程算例,分析管线的主动力学反应,并讨论参数的影响。结果表明:管线力学反应在车站边缘线外一定距离趋于稳定值,影响段长度取2倍车站宽度(2 L)即可满足要求;车站段管线下方土体宜换填弹性模量较大的材料;对于影响段管线,提高管线刚度对于控制差异沉降有一定效果,而注浆加固下卧层土体可明显减小差异沉降。工程拟注浆加固长度为0. 5 L时,宜选择加固车站边缘线外(0. 5～0. 75) L与(1. 75～2) L间的区域。     

储油罐出口管线补偿器隐患分析

正1隐患简介高一联合站建成于2009年11月,有4具千方储油罐,管线出口全部安装金属补偿器。2012年8月15日,在检查过程中发现4具4方储油罐出口管线金属补偿器因管线下陷变形,现场没有采取任何防范措施,致使管线运行存在较大的安全隐患。2金属补偿器简介(1)为了提高储油罐的安全性,在储油罐的进出口管线上广泛采用金属波纹补偿器作为软连管,遵     

地铁隧道开挖下刚性接口管线安全控制研究

为减少邻近开挖地铁隧道可能造成管线渗漏及破损,基于土体开挖变形、管-土相对刚度以及材料强度准则,分别针对单线隧道和双线隧道,通过解析推导建立适用于任意管-隧位置关系的刚性接口管线允许最大沉降取值方法,并提出不同材质管线沉降控制的设计图表。结果表明:大尺寸管线的沉降安全控制标准相对更严格,考虑沉降控制的管线风险源等级排序为钢筋混凝土管线离心铸铁管线钢管线球墨铸铁管线;考虑管-土相对刚度修正的管线沉降安全控制标准更为合理;管-隧垂直且管-土相对刚度较小时管线沉降安全控制标准需更为严格,应给予重点关注。     

一种翼缘弯折式剪切型软钢阻尼器试验研究与数值模拟

为改善普通剪切型软钢阻尼器在翼缘与连接板焊缝处应力集中问题,提出了一种翼缘弯折式剪切型软钢阻尼器。通过低周反复试验和ABAQUS有限元模拟,对阻尼器的基本力学性能和疲劳性能进行研究。数值模拟分析和试验结果大致贴合,改良后的阻尼器性能稳定,耗能效果明显,能进行较大位移的剪切变形,具有一定抗疲劳能力。该阻尼器构造简单易于制造,可为相关研究提供参考。     

油气管线的泥石流灾害防治分析

出油气管线的泥石流问题,指出油气管线的泥石流危害.在分析泥石流特征的基础上,对运营管线、在建管线和拟建管线提出不同防治对策,并对进一步加强泥石流灾害防治研究进行探讨.     

煤气发生炉检验案例分析

本文主要针对我市某陶瓷厂煤气发生炉水夹套定期检验中发现鼓包问题及鼓包问题产生的原因进行的分析,并提出了相应的处理措施。检验中发现炉体水夹套内壁发生鼓包,鼓包向炉体内部凸起,整个水夹套均有分布,但上部较多且变形量较大,下部较少同时变形量较少,夹套排污接管处积垢较多,进水硬度严重超标。     

锅炉受热面管束变形爆管事故原因分析及处理办法

热水锅炉对流受热面管束严重变形、水冷壁爆管是除锅炉爆炸之外危险性较大的事故之一,在热水锅炉事故中占较大比例。笔者在对一台SHW2.8热水锅炉检验中发现受热面对流管束严重变形、水冷壁爆管,并对问题进行了原因分析,提出相应改进措施,确保了锅炉的安全运行。     

极破碎围岩半煤岩巷变形破坏机理及支护控制研究

针对强膨胀性极破碎围岩半煤岩巷出现的大底臌、折帮和顶板下沉等变形破坏和支护困难的问题,运用力学理论分析、数值模拟分析和现场试验研究相结合的方法,研究了巷道变形破坏机理及其控制策略。研究表明:在原以工字钢拱架为主的被动支护条件下,巷道变形破坏受到吸水膨胀、软弱夹层、节理等弱结构面多重影响,巷道变形破坏严重。提出了“全断面锚索+金属网、钢带、梯子粱”联合支护,经过现场实践,掘进巷道在新方案支护183天后,两帮、顶底板收敛变形明显减小,变形处于相对稳定状态,达到了支护效果。