不同顶管组合方式的管幕冻结温度场模型试验   总被引：1，自引：1，他引：0  

段寅  荣传新  程桦  蔡海兵  解德柱  丁杨龙 《冰川冻土》2020,42(2):479-490

拱北隧道作为港珠澳大桥珠海连接线的关键性工程， 在国内外首次成功运用了管幕冻结技术。以此为背景， 为更加全面地掌握饱和软土地层中管幕冻结温度场的分布特点， 开展了不同顶管组合方式下的管幕冻结温度场模型试验研究。试验结果表明： 各测点温度曲线在积极冻结期前4 h急剧下降， 随后逐渐减缓， 降至砂土冰点后趋于平稳， 三种布管方式均满足冻结设计要求； 冻结管中低温盐水提供的冷量首先传递给顶管管壁， 再以“面”的形式均匀地传递给周围土体； 积极冻结21 h后， 采用四根空顶管组合的C区冻结壁竖向范围最大， 空管管壁正上方冻结壁平均厚度约为105 mm， 在满足管幕刚度设计要求的前提下， 可采此布管方式以达到快速形成冻结帷幕的目的。限位管开启后的4 h内， 实顶管中线垂直距离100 mm范围内测点温度曲线虽有明显回升但仍维持在冻土冰点以下， 超出此范围后温度变化影响逐渐减弱， 且顶管间冻结壁稳定存在， 表明限位管在满足管间有效封水的条件下， 能在一定范围内起到定向限制地层冻胀的作用。优化后的双圆形冻结管在满足冻结设计要求的同时， 更加便于安装且经济环保。  相似文献   

Permanent earthquake‐induced actions in buried pipelines: Numerical modeling and experimental verification     

《地震工程与结构动力学》2018,47(4):966-987

Buried pipelines are often constructed in seismic and other geohazard areas, where severe ground deformations may induce severe strains in the pipeline. Calculation of those strains is essential for assessing pipeline integrity, and therefore, the development of efficient models accounting for soil‐pipe interaction is required. The present paper is aiming at developing efficient tools for calculating ground‐induced deformation on buried pipelines, often triggered by earthquake action, in the form of fault rupture, liquefaction‐induced lateral spreading, soil subsidence, or landslide. Soil‐pipe interaction is investigated by using advanced numerical tools, which employ solid elements for the soil, shell elements for the pipe, and account for soil‐pipe interaction, supported by large‐scale experiments. Soil‐pipe interaction in axial and transverse directions is evaluated first, using results from special‐purpose experiments and finite element simulations. The comparison between experimental and numerical results offers valuable information on key material parameters, necessary for accurate simulation of soil‐pipe interaction. Furthermore, reference is made to relevant provisions of design recommendations. Using the finite element models, calibrated from these experiments, pipeline performance at seismic‐fault crossings is analyzed, emphasizing on soil‐pipe interaction effects in the axial direction. The second part refers to full‐scale experiments, performed on a unique testing device. These experiments are modeled with the finite element tools to verify their efficiency in simulating soil‐pipe response under landslide or strike‐slip fault movement. The large‐scale experimental results compare very well with the numerical predictions, verifying the capability of the finite element models for accurate prediction of pipeline response under permanent earthquake‐induced ground deformations.  相似文献   

流塑淤泥地层深基坑钢板桩围堰位移突变原因分析及处理          下载免费PDF全文

杨勇  詹元林 《探矿工程》2020,47(3):69-74

广东省珠海市洪鹤大桥主墩承台位于珠江西江流域的流塑状淤泥地层，采用钢板桩围堰进行基坑支护，基坑开挖过程中，钢板桩围堰发生较大的变形。经详细分析，发现导致事故的主要原因有地下水位持续升高导致土体力学性能显著下降、边跨侧钢板桩长度不足、基坑边缘集中荷载过大、施工控制不严、内支撑体系施工精度不足等。为了确保深基坑支护的安全，在全面分析总结了钢板桩围堰变形原因的基础上，结合实际情况，采取了增设穿透淤泥质土层的钢管桩围堰、加强内支撑体系等加固处理措施，并在实施过程中进行持续监测，最终安全地完成了基坑工程的施工。  相似文献   

轴压作用下双金属复合管组合作用与承载力分析     

朱振兴  杨璐  王法承  方成 《海洋工程》2019,37(4):98-106

为探究轴压作用下双金属复合海底管道的组合作用与承载性能,对双金属复合海底管道进行了试验研究和理论分析。开展了不锈钢衬管材料性能试验,对比了国际主流不锈钢本构关系模型和试验结果。利用ABAQUS建立了精细化的双金属复合管道轴压试验有限元模型,系统研究了关键参数如复合工艺产生的环向复合应力、钢管初始缺陷幅值等对双金属复合管在轴压作用下力学性能的影响规律。通过对比已有轴压双金属复合管道试验结果,验证有限元模型。基于验证的有限元模型,对轴压作用下双金属复合管道的组合作用以及径厚比和材料强度对承载力的影响进行了分析。结果表明双金属复合管道的轴压极限承载力主要取决于基管的截面屈服荷载,并随着管径和材料强度的提高而增大。并依据分析结果对双金属复合海底管道的设计提出建议。  相似文献   

深水铺管船托管架疲劳分析及动态监测点选取研究     

闫宏生  王哲  王晓波  陈永訢  孟祥伟 《海洋工程》2018,36(1):107-113

作为S型铺管作业的关键性装备,托管架长期承受着交变载荷的作用,随着海洋开发向超深水发展,结构疲劳破坏问题不容忽视。采用疲劳谱分析的方法并结合线性累积损伤理论,对托管架结构频域下的变形进行了分析,计算了正常海况下和极端海况下托管架疲劳损伤度并对疲劳寿命进行了评估。研究发现托管架在正常海况下作业符合安全要求,在极端海况下局部结构会受到破坏。并从托管架结构安全监测角度,筛选了结构疲劳分析关键点位,为监测点位的选取提供了依据。  相似文献   

辽宁瓦房店金刚石矿床50号岩管地质特征及找矿预测     

刘礼广  吴大天 《中国地质调查》2020,7(5):33-41

以辽宁瓦房店金刚石矿床50号岩管为例,系统分析了该矿床的地质特征。通过对斑状富金云母金伯利岩、含围岩角砾斑状金伯利岩和金伯利凝灰角砾岩进行岩石地球化学分析发现: 碳酸盐化金伯利凝灰角砾岩超基性成分较少,滑石化、蛇纹石化及碳酸盐化混合金伯利凝灰角砾岩超基性成分较多; 铬、镍、钛在金伯利凝灰角砾岩中的含量较低,在含围岩角砾斑状金云母金伯利岩中的含量略高,在斑状富金云母金伯利岩和斑状金伯利岩中的含量最高。该矿床主要为含围岩角砾斑状金伯利岩和斑状富金云母金伯利岩,其次为金伯利凝灰角砾岩、含围岩角砾斑状金云母金伯利岩和含金伯利物质角砾岩。含铬镁铝榴石、铬铁矿和碳硅石是金刚石的伴生矿物。水平方向上,金伯利岩含矿品位西部较富,东部较贫; 垂直方向上,金伯利岩含矿品位变化较小。通过三维建模,推测50号岩管不是根部相,而是受EW向推覆构造作用影响发生的断层错位,在其东侧600 m深处存在50-1号金伯利岩体。  相似文献   

磁浮交通试验线压力管道直线度的测量方法研究及应用     

韩冰  刘成龙  杨雪峰 《测绘通报》2019,(6):126-130,135

目前，国内外对于磁浮交通真空压力管道直线度测量问题的研究较少。本文结合西南交通大学在建的真空磁浮高速列车试验装置，提出了一种真空压力管道直线度测量方法。该方法在管道内建立高精度三维控制网，依据三维控制网测量采用圆曲线拟合方法确定各节管道的圆心坐标，并采用直线拟合方法分析整个管道的直线度。最后依据上述方法编制程序对实测数据进行了处理分析，验证了方法的可行性和正确性，可为今后真空磁浮压力管道的建设提供技术参考。  相似文献   

强造斜致绳索取心钻具折断分析     

卢秋平 《地质与勘探》2020,56(2):445-450

在定向钻探固体矿产领域,通常在造斜段使用螺杆钻具,大部分的工作量采用取心回转钻进。造斜段使用螺杆钻具,钻杆不回转,受力较简单;如遇强造斜转换绳索取心钻具稳斜钻进,下部钻具组合容易出现回转困难、下不到底的技术难题,甚至出现丝扣折断事故。为避免强造斜对绳索取心钻具的影响,本文通过建立强造斜段对绳索取心钻具的几何约束变形模型,量化分析强造斜段岩心外管长度与造斜强度、环空间隙之间的约束关系,提供了可快速预判下部钻具参数能否满足强造斜安全钻进的方法。该方法在山东某铁矿定向孔的强造斜致下部钻具折断的事故处理中,通过对绳索取心钻具安全计算模型校核和调整钻具参数,实现了绳索取心钻具通过造斜率0.62°/m的强造斜段安全钻进至靶点,证明对强造斜绳索取心工具安全钻进预测和事故处理计算具有指导意义。  相似文献   

高效钻杆润滑脂研制及其在川藏铁路勘察中的应用          下载免费PDF全文

熊正强  陶士先  张德龙  邹志飞 《探矿工程》2020,47(11):7-11

针对地质钻探深孔或水平孔失返性漏失时钻具磨损及钻进效率低的问题，以白油、钠基稠化剂与粘结性材料等为原料，采用一步法研制了一种高效钻杆润滑脂，并在川藏铁路昌都段定测勘察水平孔现场应用中取得显著效果，有力支撑服务了川藏铁路大位移水平孔施工。室内评价及现场应用结果表明，该润滑脂具有耐低温（-16 ℃）、易涂抹、良好的粘附性与润滑性以及高性价比特点，能长时间保护钻具，而且其润滑效果与国外同类产品相当。  相似文献   

Current-induced scour beneath initially elevated subsea pipelines     

《Applied Ocean Research》2019

When a subsea pipeline is laid on an uneven seabed, certain sections may have an initial elevation with respect to the far-field seabed, e_o, and thus potentially affecting the on-bottom stability of the pipeline. This paper focuses on quantifying the effects of the upstream dimensionless seabed shear stress, θ_∞, and Reynolds number, Re, on: (1) the maximum dimensionless seabed shear stress beneath the pipe, θ_max, to be compared to the critical shear stress in order to determine whether scour would occur and progress towards an equilibrium state; and, (2) the dimensionless equilibrium scour depth beneath the pipe, S_eq/D. Using a 2-D Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) approach along with the k-ω Shear Stress Transport (SST) turbulence model, a parametric study involving 243 computational fluid dynamics (CFD) simulations was conducted. The simulation results were used to develop a closed-form equation for the prediction of θ_max. Subsequently, experimental measurements of S_eq/D have been compiled from published literature, to develop a new closed-form equation for the prediction of S_eq/D with a high correlation to the experimental data. In summary, we present two closed-form equations for the prediction of θ_max and S_eq/D for pipelines with an initial e_o/D, which are applicable for both clear-water and live-bed conditions. The effects of θ_∞ and Re have been included, albeit Re having a small influence as compared to the other parameters.  相似文献