本文關(guān)鍵詞：下穿管道對(duì)堤防工作性狀的影響分析

  更多相關(guān)文章： 管道穿越 堤防 滲流分析 邊坡穩(wěn)定 沉降 有限元分析

【摘要】：管道穿越技術(shù)是一種被廣泛運(yùn)用于需要穿越堤防、河道、公路、鐵路等眾多工程實(shí)踐中的非開(kāi)挖施工技術(shù),其具有不影響交通和自然水域、不破壞環(huán)境、施工周期短、綜合成本低的特點(diǎn),但在設(shè)計(jì)管道路線(xiàn)時(shí)需要考慮管道穿越對(duì)原有穿越對(duì)象各方面的影響。本文結(jié)合靖江一江陰天然氣及成品油過(guò)江管道項(xiàng)目,應(yīng)用有限元分析軟件,對(duì)管道穿越所引起的堤防滲流變化、邊坡抗滑穩(wěn)定以及沉降進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容為：(1)對(duì)前人關(guān)于管道穿越堤防的研究資料進(jìn)行了整理,總結(jié)了管道穿越對(duì)堤防影響方面的研究方向和研究方法。(2)應(yīng)用有限元分析軟件GeoStudio的Seep/w模塊,以長(zhǎng)江南岸為例,選取施工期以及運(yùn)行期兩種最不利工況對(duì)不同埋置深度的管道穿越長(zhǎng)江南岸堤防進(jìn)行滲流分析,確定了管道最終埋置深度為-30m。計(jì)算可知：施工期堤防最大水力坡降小于規(guī)范允許值,管道穿越對(duì)長(zhǎng)江堤防無(wú)明顯影響；運(yùn)行期堤防最大水力坡降超出了規(guī)范允許值,需要對(duì)堤防兩側(cè)一定范圍進(jìn)行灌漿等進(jìn)一步處理以保證堤防安全。(3)在滲流計(jì)算基礎(chǔ)上,應(yīng)用Slope/w模塊對(duì)長(zhǎng)江高潮位和設(shè)計(jì)洪水位兩種工況下長(zhǎng)江南岸堤壩邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,結(jié)果表明：軟件計(jì)算所得的安全系數(shù)均大于規(guī)范允許值,管道穿越對(duì)堤壩穩(wěn)定無(wú)明顯影響。(4)運(yùn)用有限元軟件ABAQUS建立三維模型,對(duì)管道穿越長(zhǎng)江南岸堤防所引起的沉降進(jìn)行模擬分析,結(jié)果表明：管道穿越堤防所引起的變形沉降最大值約為110.5mm,位于管道埋置最深處段上壁管頂處。管道穿越對(duì)周?chē)馏w所產(chǎn)生的擾動(dòng)通過(guò)周?chē)馏w向四周傳遞,計(jì)算所得堤頂面沉降約為1Omm,管道穿越對(duì)堤防變形無(wú)明顯影響。
【關(guān)鍵詞】：管道穿越 堤防 滲流分析 邊坡穩(wěn)定 沉降 有限元分析
【學(xué)位授予單位】：揚(yáng)州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TU990.3;TV871
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-18
• 1.1 概述8
• 1.2 管道穿越對(duì)滲流影響的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀8-9
• 1.3 滲流作用下邊坡穩(wěn)定的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀9-11
• 1.4 頂管施工引起的沉降問(wèn)題的研究進(jìn)展及現(xiàn)狀11-16
• 1.5 本文的主要工作16-18
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容16
• 1.5.2 技術(shù)路線(xiàn)16-18
• 2 靖江—江陰天然氣及成品油過(guò)江管道穿越工程18-24
• 2.1 工程介紹18-21
• 2.1.1 工程概況18
• 2.1.2 工程等級(jí)和防洪標(biāo)準(zhǔn)18-19
• 2.1.3 水文、設(shè)計(jì)水位19
• 2.1.4 工程地質(zhì)19-21
• 2.2 定向鉆施工工藝21-23
• 2.2.1 引言21-22
• 2.2.2 定向鉆施工工藝介紹22-23
• 2.3 本章小結(jié)23-24
• 3 管道穿越堤防滲流分析24-42
• 3.1 滲流的基本理論24-27
• 3.1.1 滲流的基本定律—達(dá)西定律24
• 3.1.2 滲流基本方程24-26
• 3.1.3 邊界條件的確定26-27
• 3.2 滲流分析有限元法的基本原理及實(shí)施步驟27-30
• 3.2.1 有限元法的基本原理27
• 3.2.2 有限元法基本思路及實(shí)施步驟27-28
• 3.2.3 二維穩(wěn)定滲流的有限元解法28-30
• 3.3 管道穿越堤防數(shù)值模型建立30-35
• 3.3.1 GeoStudio軟件介紹30-31
• 3.3.2 Seep/w簡(jiǎn)介31
• 3.3.3 幾何模型31
• 3.3.4 材料參數(shù)31-32
• 3.3.5 邊界條件32
• 3.3.6 計(jì)算方案32-33
• 3.3.7 Seep/w滲流分析建模步驟33-35
• 3.4 下穿管道對(duì)堤防的滲流影響分析35-40
• 3.4.1 臨界水力坡降35
• 3.4.2 滲透坡降35-39
• 3.4.3 浸潤(rùn)線(xiàn)和滲流量39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 4 管道穿越堤防邊坡穩(wěn)定性分析42-52
• 4.1 邊坡穩(wěn)定分析方法42-43
• 4.1.1 瑞典條分法42
• 4.1.2 畢肖普法42-43
• 4.2 滲流作用對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響43-46
• 4.2.1 水在土中滲流的作用力43-45
• 4.2.2 滲流力對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響45-46
• 4.3 下穿管道對(duì)堤壩的邊坡穩(wěn)定分析46-50
• 4.3.1 計(jì)算方案46-47
• 4.3.2 Slope/w分析建模步驟47-48
• 4.3.3 邊坡穩(wěn)定計(jì)算及結(jié)果分析48-50
• 4.4 本章小結(jié)50-52
• 5 管道穿越堤防沉降分析52-65
• 5.1 ABAQUS軟件介紹52
• 5.2 數(shù)值分析模型建立52-60
• 5.2.1 幾何模型52-53
• 5.2.2 材料模型53
• 5.2.3 邊界條件53-54
• 5.2.4 荷載分布54
• 5.2.5 建模方法、步驟54-60
• 5.3 管道穿越堤防沉降結(jié)果分析60-63
• 5.3.1 堤防最大沉降量60-61
• 5.3.2 典型斷面沉降量61-63
• 5.3.3 沿堤頂面一路徑上各點(diǎn)沉降量63
• 5.4 本章小結(jié)63-65
• 6 結(jié)論與展望65-66
• 6.1 結(jié)論65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69-70
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70-71

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6 特約記者 梁瑞生 通訊員 王文玲;管道穿越又創(chuàng)三項(xiàng)國(guó)內(nèi)第一[N];中國(guó)石油報(bào);2001年

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本文編號(hào)：708165