鲅鱼圏市政工程输配水管道施工关键技术及其抗震分析

论文摘要

随着社会的发展,各个城市正在发生日新月异的变化,在这个过程中,城市市政管道工程建设发挥了至关重要的作用。市政管线穿越整个城市,覆盖的面积比较大,市政管线安全与否直接影响大部分居民的生活与工作,所以市政管线的稳定与安全至关重要。输配水管线的正常使用是居民正常生活和工业生产的基本保障,是社会正常运转和进步的基本要求,因此如何保证在地震作用过程中和作用后输配水管道仍能够正常运行就显得尤为重要。详细研究了鲅鱼圈市政工程输配水管线施工过程中的沟槽回填技术、管线安装施工工艺和施工难点,沟槽回填是管线施工过程最重要的一个环节。总结了现有回填时的压实方法,针对市政管道回填施工阶段的密实度能够满足规范要求,但是在路面恢复运营后,引起路面不均匀沉降的问题,为了解决上述问题,论文提出采用水撼砂技术来保证回填土的密实度要求,利用数值模拟方法分析了回填土的每坯砂不同厚度施工过程对沉降值的影响,优化了水撼砂回填时每一坯砂的最优厚度,分析结果表明每坯砂的厚度越小,回填砂的密实度越大,但结合实际工程中的工期和经济因素,建议取每坯回填砂厚度为20cm为最佳的回填厚度。利用抗震设计的基本原理,通过大型数值模拟软件FLAC3D建立了鲅鱼圈市政管道三维空间模型,选择常遇加速度峰值35cm/s2地震波加载,模拟了该地震作用下的管道及其回填土的应力应变情况,分析了不同管径和连接处的抗震性能,得到了管径越小,管线的抗震能力越强但影响不大；连接处轴向变形影响最大,地震时容易诱发脱节现象,建议施工过程采用技术措施加强处理。结合鲅鱼圈输配水管线工程,在本工程中应用了论文所述的水撼砂技术。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及选题意义
• 1.2 管线的地震破坏国内外研究现状
• 1.3 工程概况与施工工艺
• 1.4 研究内容及技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 第2章 球墨铸铁管施工工艺
• 2.1 工程概况与地质情况
• 2.2 市政管线敷设方案
• 2.2.1 影响管线敷设方式的因素
• 2.2.2 管线敷设方式
• 2.3 施工过程中关键技术
• 2.3.1 球墨铸铁管的优势
• 2.3.2 球墨铸铁管安装工艺流程
• 2.3.3 管道安装时的注意事项
• 2.3.4 市政管线安装工程难题
• 2.4 本章小结
• 第3章 水撼砂回填技术
• 3.1 传统压实方法
• 3.1.1 强夯法
• 3.1.2 振冲法
• 3.2 水撼砂技术
• 3.2.1 水撼砂技术原理简介
• 3.2.2 水撼砂施工步骤
• 3.3 水撼砂回填技术数值模拟分析
• 3.3.1 有限元方法简介
• 3.3.2 ABAQUS有限元软件简介
• 3.3.3 水憾砂有限元模型建立
• 3.3.4 水撼砂数值模拟分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 地震诱发管道的破坏形式及机理分析
• 4.1 地震诱发管道破坏形式
• 4.2 管道失效机理分析
• 4.2.1 地下供水管线震害与地震参数的关系
• 4.2.2 地下供水管线震害与场地的关系
• 4.2.3 地下供水管线震害与管道特性的关系
• 4.3 本章小结
• 第5章 抗震设计基本原理和管道抗震分析
• 5.1 抗震设计的基本原理
• 5.2 地下管线地震作用变形计算
• 5.3 地下管线地震作用数值模拟分析
• 5.3.1 地下管线数值模型建立
• 5.3.2 地下管线数值分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 鲅鱼圈输配水管道工程实例分析
• 6.1 工程概况
• 6.2 水撼砂技术在鲅鱼圈输配水工程中的应用
• 6.3 鲅鱼圈市政管线抗震验算
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介