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土壤沉降带给埋地管道的影响

(2018-06-21 16:19:56)
标签:

aecsoft

艾思弗

直埋市政热力管道

分类: 直埋应力管道应力分析

管道直埋在土壤中,有可能发生下面不同的沉降,沉降导致的管道变形有可能是不同的形式。

1. frost heave
冻土起伏,稳定的冻土管道稳定,临近的冻土有冰产生,向上位移发生。

http://s2/mw690/0018tCcAzy7lr1rp3nrc1&690

http://s10/mw690/0018tCcAzy7lr1rsWPT69&690
2. thawing of permafrost永久冻土融化
永久动态局部融化,对管道支撑作用消失,管道沉降。国内沼泽沉降地带直埋管道和这种沉降有很类似的地方。
http://s2/mw690/0018tCcAzy7lr1rxcUVc1&690
3. seismic soil fault地震土层断层
地震带来断裂,导致上下位移发生,拉扯管道发生类似沉降变形。
http://s11/mw690/0018tCcAzy7lr1rzNfI4a&690
4. digging under pipeline管道下面取土,导致管道沉降。
http://s14/mw690/0018tCcAzy7lr1rF5XT1d&690

如果模拟和解决这类问题?

用户通过现场调查会获得已经发生沉降管道的形式,我们可以将沉降量定义进去,根据上面的沉降类型,我们会发现沉降影响区域的大小。用户可以采用两个1mm间距的连续节点来控制影响区域长短,准确模拟沉降带给管道的影响和破坏
http://s14/mw690/0018tCcAzy7lr1rGMA5fd&690

http://s9/mw690/0018tCcAzy7lr1rEXs448&690

结果就会按你模拟的影响区域大小自动产生计算变形和分析结果。
http://s6/mw690/0018tCcAzy7lr1rPqst85&690

如果解决沉降带来的问题和风险?几点建议:

1.       如果是站场设备连接管道发生沉降,建议连接设备的管道不做直埋,而是做架空敷设一定距离,并且考虑基础沉降对设备和管道支架的影响。行走一段后在来进入埋地敷设。确保沉降不影响设备安全。

2.       如果管道埋地敷设地带属于沉降地带或永久冻土带,原则上是采取措施稳固管道基础,不让沉降发生,确保管道安全。直接的建议是近可能架空敷设,而不是直埋。

3.       如果地震断裂带或地缝带来的横向变形拉扯管道,最好是埋地管道内部做自然补偿膨胀弯,加大管道柔性,让横向的位移通过管道变形能给与缓解,避免剧烈剪切带给管道的破坏。
http://s5/mw690/0018tCcAzy7lr1rTr1ye4&690

http://s1/mw690/0018tCcAzy7lr1rVEgUc0&690

总之,埋地管道是个复杂的设计话题,不仅要考虑内外压对管道的破坏,温度热涨对管道轴向的挤压带来的稳定性问题,还要考虑沉降,浮力,地震等一系列额外载荷带给管道的破坏作用。而绝对不是一旦埋入土中,像很多人想象的入土为安哪个样子。

看看美国著名的阿拉斯加长输管道工程,就会获得很多启示和经验了。

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