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针对地铁隧道人工冻结法施工过程中土层冻胀融沉变形控制难题,以上海地区典型重塑饱和粉质黏土为研究对象,开展了有无补水(无荷载)、不同荷载(补水)以及不同融沉方式下土体的冻胀融沉试验。试验结果表明：1)在相同的冷端温度和温度梯度下,补水条件致使冻结锋面稳定时所需的时间比不补水条件长;2)随着竖向荷载的增加,冻结锋面高度与冻结时间、冻结锋面平均移动速率之间的关系均为一阶衰减指数函数;3)随着竖向荷载的增加,土体的冻胀变形、补水量和最终融沉量均减小,说明荷载抑制土体冻胀的同时也抑制土体融沉;4)相同荷载条件下,土体经冻融后,在卸载融沉方式下发生膨胀,而在加载融沉方式下发生沉降,且沉降量随着荷载的增加而增大。 相似文献
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针对漠大管道在沿线多年冻土区面临的冻胀融沉灾害,提出了基于全站仪测量的管道位移监测技术。详细介绍了管道位移监测原理,设计了基准桩和标志桩结构,采取了3项措施保证基准桩的稳定。在漠大管道漠河首站-加格达奇泵站区间,选取了9个高风险区,安装了62套管道位移监测装置。2010年11月9日管道投产前采集了初始数据,2010年12月-2011年6月完成了5次数据采集,对监测数据进行分析发现:监测段管道未受到冻胀灾害的影响,部分监测段管道受到融沉灾害的影响。验证了该技术的可行性和有效性。 相似文献
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冻胀融沉引起的土壤位移会对埋地管道的结构安全造成重大威胁。基于非线性有限元程序ABAQUS，采用INP编程语言建立融沉位移作用下管道应力应变响应的参数化数值求解模型，并试验验证了模型的准确性。通过影响因素分析，探究了管道的应变分布特性。结果表明：对于穿越多冰冻土区的X65管道，在融沉区宽度较小的情况下，管道内最大轴向应变位于融沉区中心，管道拉应变大于压应变，整体受拉；当融沉宽度大于60 m时，管道随地表一同融沉，管道最大应变体现为弯曲应变，最大应变位于融沉区边缘，融沉区宽度增加不会对管道应变产生明显影响。因此，在冻土融沉区地灾监测中应重点识别融沉区范围，对于小范围融沉，需要对融沉区中心和边缘应变状态加以监控；对于60 m以上融沉区，则需要对融沉区边缘加以监控。（图9，参23） 相似文献
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漠大管道途经我国纬度最高、极端温度达-52.3℃的高寒地带,是我国第1条完全意义上穿越永冻土区域的大口径长输原油管道,所经过的漠河-加格达奇大杨树段共计440km的管道穿越大兴安岭多年冻土区域,包括连续冻土、不连续冻土和岛状冻土。管道沿线地势北高南低,北部地形起伏较大,沿线为大兴安岭低山、丘陵及河谷地貌,南部为松嫩平原,地形平坦开阔,地理环境复杂,极易发生冻胀融沉、崩塌、热融滑坡、水毁冲蚀(坍岸)等地质灾害。分析了漠大管道穿越冻土区域所面临的热融滑坡、冻胀、融沉以及弯曲、翘曲等特有的地质灾害风险,提出了灾害管理和风险应对措施的建议。 相似文献
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系统介绍了国外在特殊地形地貌的管道施工装备与技术现状,其中德国、美国和意大利拥有成熟的山区施工装备,德国、美国、日本、瑞典的石方工程机械比较先进,美国、德国、比利时和利比亚在沙漠地区管道施工装备方面发展较快,美国和日本在水网沼泽地区管道施工装备方面技术优势明显,俄罗斯和加拿大在高寒冻土地区管道施工装备方面占据了国际大部分市场.在水网沼泽地区的管道施工技术主要有:铺管船法、拉管法、推管法、浮运法、井点降水法等.多年冻土区域的管道主要采用沿路基地上敷设方案和地下敷设方案;应用热棒(管)技术,可以解决基础冻胀和融沉等热力问题;俄罗斯近年发展了人工地层冻结开挖施工的新技术.针对我国在特殊地段管道施工装备和技术方面与国外的差距,提出了工程研发的方向和思路. 相似文献
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为了治理冻土区埋地油气管道管沟融陷工程病害,通过对管道病害现场调查,结合现场地质勘探、含水量试验测试及管周土体温度监测,分析了融陷病害的发生机理,并结合管沟融陷形成因素,提出了相应的防治措施。结果表明:冻土区埋地油气管道管沟融陷病害的发生与地层土质、土体含冰量、冻土类型、管道热扰动及施工方式等因素有关;冻土区埋地油气管道的敷设应选择合理的施工季节,综合分析冻土环境因素,确定合理的管道埋设深度,设置管道隔热保温措施,加强管道运行状态监测和科学管理,从而保证管道安全运行。研究成果可为冻土区埋地油气管道的设计、施工及安全运营提供借鉴。 相似文献
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漠大线管道自投产以来,全年均为正温输送,且输送温度远高于设计预期温度,因而加速了管道周围冻土区的融化,管道容易发生融沉,安全性面临极大考验。结合漠大线投产后的实际运行情况,参考冻土区工程建设经验,设计了热棒与粗颗粒土换填相结合的多年冻土沼泽区域管道融沉防治方案,并在漠大线K305处完成了100 m示范段建设,并在示范段管道周围土壤中安装了温度监测系统,通过近一年的温度监测数据分析了目前示范段的融沉防治情况。结果表明：热棒的安装降低了管道地基的温度,增加了土壤的冷储量,起到了稳定地基的作用,而管道底部换填的粗颗粒土可以保障热棒的制冷作用不会引发管道冻胀灾害。 相似文献
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阿拉斯加原油管道设计原则与特殊施工要点 总被引：1，自引：0，他引：1
阿拉斯加原油管道设计有传统埋设、特殊埋设和地上敷设.传统埋设的管顶埋深变化于0.9～2.7 m之间,特殊埋设则有降(保)温系统.地上敷设有桩基架设和高管堤.在该管道的设计与施工方案制定等方面,Alyeska管道公司随项目进展采用动态设计,不断完善施工方案,严格环保要求与设计安全相互促进,利用规范解决实际问题,工程师、环境专家和项目管理者密切合作,项目组织管理形式协调有序.从五个方面,重点阐述了Alyeska管道工程对中国寒区管道工程建设的借鉴意义. 相似文献
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冻胀、翘曲、水土流失等多种因素都会造成冻土区管道表层覆土减少甚至管道裸露,不同原因引起的露管需要采取不同的处置方法,因此必须首先检测确认露管原因,才能有针对性地制定治理措施。上拱、翘曲等冻土灾害都会造成管道的弯曲变形,而受水土流失影响的管道则会保持平直。实践中形成了一种探管仪结合水准仪的管道平顺性检测方法,该方法无需开挖管道和安装设备,只进行地面检测就能够快速判断管道是否发生弯曲变形。通过对2个典型的露管案例进行分析,发现冻土融化引起的管堤下沉、水流冲刷造成的水土流失是冻土管道露管的主要原因。针对冻土区管道露管原因,提出了清淤、换填、重新回填和修筑水工的治理措施,并针对不同的原因给出了推荐做法。 相似文献
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寒区某管道穿越多年冻土区域,途经连续冻土、不连续冻土、岛状冻土和冻土沼泽,地质条件复杂,同时管道投产后输油温度远高于设计运行温度,实际敷设情况也与设计有很大不同,极易出现融沉问题。利用多层介质稳定导热方法建立迭代公式求解管道投产运行至今冻土层中的地基融化圈厚度,通过对气温升高、地表融化作用和冻土地温的修正,求出无保温层和有保温层两种情况下管道地基融化圈的融化深度。在此基础上,结合多年冻土地基融化下沉变形和压缩沉降变形分析,计算了管道的融沉变形量,并与管道允许的最大差异性融沉变形量进行对比,明确其融沉风险。根据冻土区的地质特征和实际工程经验,给出了3种管道融沉防治措施。（表7,图2,参7） 相似文献
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针对中俄东线天然气管道的实际服役状况,分析了土壤运动(冻胀与解冻沉降)对管道结构完整性的影响以及基于管体结构-土壤弹簧模型在确定管-土交互作用方面的局限性,即非线性、大应变与多轴加载评估的保守性、土壤本构模拟与真实状况的偏离,建议发展新型多模块耦合集成技术确定土壤运动产生的机械效应。明确了X80高强管线钢在服役条件下发生应变时效及其导致管线钢(尤其是焊缝区)材料韧性和止裂能力的降低,建议使用时效活化能与等效时效时间模拟、评估管线钢在漫长服役过程中发生应变时效的敏感性,并建立相应的理论基础。此外,详细分析3种常见的管道缺陷(机械损伤、腐蚀缺陷、裂纹)对管道完整性影响的评估技术现状。针对高压、大口径、高强钢天然气管道(特别是焊接金属与热影响区)在地质不稳定地区的材料韧性、裂纹扩展以及止裂能力开展实验与评价技术,建立精确的多物理场协同作用下的管道缺陷评估模型,是当前的国际性技术难题,这些问题的解决将有力保障中俄东线天然气管道以及相关油气管道的长期安全运行。 相似文献
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中俄原油管道作为国内第一条途经多年冻土区的原油管道。该项目的主要特点：长距离穿越多年冻土区和原始森林区,采取常温输送的输油工艺,沿线野生动植物种类繁多,生态环境脆弱。项目建设取得的主要经验：多年冻土区采用＂埋地＋厚壁管＋换填＋保温层＂的管道敷设方法,纵坡地段采用木屑护坡,多年冻土区选择冬季施工,边境施工采用＂封闭建设区＂的管理模式等。该项目实测的油温、黏度等油品物性,根据实测地温反推得到的传热系数等基本参数可为类似项目提供设计依据,运行过程中发现的设计余量小、管道结露等相关问题可为今后类似项目提供参考。（参9） 相似文献
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中俄漠大管道是我国第一条穿越多年冻土区域的大口径长距离输油管道,因地理位置特殊,运营条件恶劣,维修维护困难,而受到前所未有的关注。概述了该跨国管道的基本情况,对其建设运行以来遇到的各类风险进行了详细分析,介绍了面对这些风险的解决方案和成功经验,总结了运行以来取得的各类成果,如针对性地采取缺陷修复、冻土灾害治理、低温维抢修设备改造等一系列预控措施。基于问题分析和经验总结,提出了高寒冻土区管道设计、建设过程中的优化建议,从而为我国高寒地区管道设计、施工管理和技术发展提供参考。 相似文献