市政埋地管道塌陷机理研究

摘要

市政埋地管道是城市运行的“地下生命线”，但因其敷设和运行的特殊性，容易发生功能性或结构性缺陷，其中塌陷发生频率高、发生后会严重影响管道使用功能。论文针对塌陷管道的受力情况、塌陷规律进行相关分析研究，研究成果可为前期管道敷设以及后续管道非开挖修复提供参考。完成的主要工作内容如下： （1）通过资料收集与管道塌陷机理分析，总结出影响管道塌陷的影响因素及预防管道塌陷的措施。 （2）基于广州天河区、荔湾区已检测管道资料，提取其中塌陷管道的结果，并对其数据进行分析，得到了不同管材、不同管径、管道不同位置的塌陷概率情况。 （3）借助ABAQUS有限元分析软件，分析塌陷管道的受力情况及同径异质、同质异径、管道不同位置条件下的塌陷位移，得到了不同条件下管道塌陷程度、概率响应规律。 （4）对比实际管道运行及有限元分析成果，结果表明：同径异质管道塌陷位移值大小排序为铸铁管＜混凝土管＜钢管＜PE管，管道所受竖向应力随着管土相对刚度的增大而增大；同质异径管道管径越大，管道越易塌陷，且塌陷位移越大，管道所受竖向应力也随着管径的增大而增大；除铸铁管最大塌陷位移发生在管道的1/5处外，其余管道最大塌陷位移均发生在管道的大约1/3处，除800mm、400mm PE管其竖向应力最大值发生在管道1/3处、1/5处外，其余管道竖向应力最大值均发生在管道大约1/2处。

目录

声明

1绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外发展及研究现状

1.3本文研究内容及思路

2管道塌陷机理研究

2.1埋地管道的分类及敷设方式

2.2管道塌陷的机理

2．3本章小结

3塌陷管道塌陷比例分析

3.1管道运营情况检测

3.2管道塌陷比例研究

3.3本章小结

4管道受力变形数值分析

4.1有限元理论及数值分析软件介绍

4.2同径异质管道变形数值分析

4.3同质异径管道变形数值分析

4.4管道不同位置塌陷结果分析

4.5 本章小结

4.6 实际检测与有限元结果分析对比

5 管道塌陷的预防与修复

5.1管道塌陷预防措施

5.2塌陷管道的非开挖修复措施

5.3 本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

致谢

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