本文關(guān)鍵詞：凍土區(qū)油氣管道破壞分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：凍土是基礎(chǔ)工程建設(shè)中常見的一種復(fù)雜土質(zhì),尤其是在油氣管道建設(shè)過程中無可避免地要通過凍土區(qū)。常見的凍土可以分為永凍土、多年凍土和季節(jié)性凍土,其主要區(qū)別是凍結(jié)的時(shí)間和相變過程不同,在物化性質(zhì)上也有一定的差距。不同凍土類型對相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的管網(wǎng)設(shè)施會產(chǎn)生一定的影響和破壞,因此有必要對凍土區(qū)的管道設(shè)施的破壞情況進(jìn)行深入研究和分析,從而更好地指導(dǎo)凍土區(qū)管道的設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)。本文主要在前人對凍土理論、凍土力學(xué)和管線力學(xué)研究的基礎(chǔ)上,對凍土區(qū)管道的凍害問題和管道工程對凍土的影響進(jìn)行了分析。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:1)根據(jù)現(xiàn)有對于凍土力學(xué)的研究現(xiàn)狀,分析了土體凍脹與凍結(jié)過程中的水分遷移情況及其影響因素,土體在凍結(jié)過程中的成冰機(jī)制及冷生結(jié)構(gòu),探索各種因素對凍脹的影響,歸納總結(jié)了各向凍脹力的計(jì)算和凍脹模型。2)分析了土體融化固結(jié)的基本特征以及其影響因素,提出采用經(jīng)驗(yàn)法對凍土融沉進(jìn)行預(yù)報(bào),歸納分析了現(xiàn)有的凍土融化固結(jié)理論,并給出了它們的使用范圍及理論推導(dǎo)過程。3)采用ANSYS有限元分析法對凍土區(qū)的管-土相互作用進(jìn)行分析,給出了油溫對周圍凍土環(huán)境的影響�，F(xiàn)有的研究主要停留在橫截面上的二維溫度場分布,且主要考慮的因素為管道隨四季溫差周期變化和總體運(yùn)營壽命,本文首次嘗試在三維場中對不同深度地溫和管內(nèi)油溫軸向溫度變化同時(shí)作為應(yīng)變荷載時(shí)管道周圍土體溫度場的分布。4)根據(jù)中俄油氣管道AE段詳勘數(shù)據(jù),對該段多年凍土和季節(jié)性凍土的凍融和凍脹性進(jìn)行了分析,評價(jià)了凍土對管道工程的危害,給出了相應(yīng)的處理措施和施工建議。雖然漠大線石油管道已經(jīng)投入運(yùn)營多年,但對于管道設(shè)計(jì)和施工的反思對未來凍土區(qū)管道勘查、設(shè)計(jì)和施工是及具有參考價(jià)值和實(shí)際意義的。
【關(guān)鍵詞】：凍土力學(xué) 管道工程 凍脹 融沉 溫度場
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE973;P642.14
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-24
• 1.1 課題研究現(xiàn)狀11-19
• 1.1.1 國內(nèi)外凍土力學(xué)研究進(jìn)展11-13
• 1.1.2 凍土中管道周圍溫度場研究現(xiàn)狀13-17
• 1.1.3 凍土區(qū)管道失效研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2 課題背景及研究意義19-21
• 1.2.1 課題提出19
• 1.2.2 課題研究意義19-21
• 1.3 課題研究內(nèi)容及目標(biāo)21-24
• 1.3.1 研究內(nèi)容21
• 1.3.2 研究目標(biāo)21-22
• 1.3.3 技術(shù)路線22-24
• 第2章 凍土工程特性分析24-51
• 2.1 土的凍結(jié)與凍脹24-34
• 2.1.1 土凍結(jié)過程中的水分遷移24-26
• 2.1.2 土中水凍結(jié)時(shí)的成冰作用與冷生結(jié)構(gòu)26-28
• 2.1.3 土的凍脹與凍脹力28-34
• 2.2 凍土的融化固結(jié)34-48
• 2.2.1 凍土的融化固結(jié)特征34
• 2.2.2 影響凍土融化固結(jié)的主要因素34-36
• 2.2.3 凍土融沉預(yù)報(bào)的經(jīng)驗(yàn)方法36-37
• 2.2.4 凍土的融化固結(jié)理論37-48
• 2.3 凍融對土體工程性質(zhì)的影響48-51
• 2.3.1 凍融對土的物理性質(zhì)的影響48-49
• 2.3.2 凍融引起的土的力學(xué)性質(zhì)變化49-51
• 第3章 凍土區(qū)管-土相互作用分析51-70
• 3.1 管道周圍凍土溫度場分析51-59
• 3.1.1 控制微分方程51-52
• 3.1.2 相變問題的處理52-53
• 3.1.3 計(jì)算模型53-59
• 3.2 差異性凍脹下管道的應(yīng)力分析59-66
• 3.2.1 凍脹量的計(jì)算59-61
• 3.2.2 蠕變量的計(jì)算61-62
• 3.2.3 管-土系統(tǒng)有限元模型62-66
• 3.3 地基融沉?xí)r管道的應(yīng)力分析66-70
• 第4章 中俄原油管道AE段凍土分析70-80
• 4.1 多年凍土評價(jià)70-75
• 4.1.1 多年凍詳勘數(shù)據(jù)70-72
• 4.1.2 多年凍土評價(jià)72-74
• 4.1.3 工程環(huán)境對多年凍土的影響74
• 4.1.4 多年凍土對管道工程的危害評價(jià)及處理措施74-75
• 4.2 季節(jié)性凍土75-77
• 4.2.1 季節(jié)性凍土詳勘數(shù)據(jù)75-76
• 4.2.2 季節(jié)凍土凍漲性評價(jià)76-77
• 4.2.3 季節(jié)性凍土對管道工程的影響及工程措施建議77
• 4.3 凍土評價(jià)結(jié)論及建議77-80
• 4.3.1 評價(jià)結(jié)論77-78
• 4.3.2 建設(shè)建議78-80
• 第5章 結(jié)論與展望80-84
• 5.1 結(jié)論80-81
• 5.2 展望81-84
• 5.2.1 開展多年凍土區(qū)埋地管道基于應(yīng)變的敷設(shè)技術(shù)研究81
• 5.2.2 結(jié)合漠大線管道監(jiān)測開展安全評價(jià)工作81-82
• 5.2.3 凍土與管道相互作用研究展望82-84
• 致謝84-86
• 參考文獻(xiàn)86-90
• 附錄90

【相似文獻(xiàn)】

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