Высота - засыпка - грунт
Cтраница 2
 |
Физике - механические характеристики грунтов ( случай /. [16] |
Для заданной расчетной схемы при наличии однородного достаточно жесткого сухого грунта ( например, суглинки, супеси) участки трубопровода над каждой карстовой полостью деформируются независимо друг от друга. Увеличение высоты засыпки грунта над трубой в пределах каждой карстовой полости вызывает прямо-пропорциональное увеличение характеристик НДС трубопровода. Определяющим прочностным фактором трубопровода является напряжение от пролетных осевых изгибающих моментов. Находится величина RJ по формуле (4.25) и исходным данным задачи. [17]
В зависимости от взаимного расположения карстовых полостей относительно друг друга и относительно трубопровода изучаются совместные деформации участков трубопровода, расположенных над соседними карстовыми полостями. Также выявляется влияние высоты засыпки грунта по участкам и режимов эксплуатации ( перепад давления и температуры) на несущую способность газопровода в карстовой зоне. [18]
В зависимости от расположения карстовых полостей относительно друг друга и трубопровода изучаются совместные деформации участков трубопровода, расположенных над соседними карстовыми полостями. Также выявляется влияние высоты засыпки грунта по участкам и режимов эксплуатации ( перепад давления и температуры) на несущую способность газопровода в карстовой зоне. [19]
 |
График зависимости т / ( и. [20] |
Как показали результаты экспериментов, проведенных с моделью диаметром DH - 10 8 см на сухом рыхлом песке ( с O Y 1 50 гс / см3) при скорости протаскивания 0 315 - 2 01 мм / с, сопротивление грунта сдвигу по контакту труба - грунт изменяется с изменением способа протаскивания. На рис. 5.20 представлены характерные результаты экспериментов, проведенных при высоте засыпки грунта h 120 см. Кривая 1 показывает зависимость т / ( и) при первом, кривая 2 - при втором и кривая 3 - при третьем случае протаскивания. [21]
Расчет на прочность и устойчивость производится на наиболее невыгодное сочетание нагрузок с учетом коэффициентов перегрузок: вертикальное и горизонтальное давление грунта с учетом коэффициента перегрузки 1 3; гидростатическое давление жидкости, заполняющей резервуар на 0 75 от его высоты; избыточное давление или вакуум; при высоте засыпки грунта выше верхней образующей резервуара более 0 5 м вес конструкции вследствие малости ( не более 5 % суммарных нагрузок) можно не учитывать. [22]
Проведем исследование напряженно-деформированного состояния ( НДС) газопровода, который проходит над карстовой полостью и изгибается под действием собственного веса, веса содержащегося в нем газа и давления грунта, находящегося на трубе. Физико-механические свойства грунта, расположенного по краям полости, идентичны. Высота засыпки грунта на трубе в пределах карстовой полости и на прилегающих участках может быть переменной вследствие проседания или обрушения грунта в карстовую полость и просадки самой трубы по ее продольной координате. На рис. 7.1 изображены схемы нагружения трубопровода для трех случаев изменения вертикальной составляющей нагрузки. В них прямая СОА соответствует продольной оси трубы, находящейся над карстовой полостью, а прямые CD и АВ продольным осям трубы, расположенной в грунте. Так как нагружение газопровода вертикальной составляющей нагрузки симметрично относительно точки О, то достаточно решить задачу на участках ОА и АВ. Для каждого участка ОА и АВ введем локальную прямоугольную систему координат, начало отсчета находится в точках О и В, горизонтальная ось х совпадает с продольной осью трубы. Ось OY направлена по вертикали вверх трубы, а ось ОХ - перпендикулярно плоскости чертежа. Оси OX, OY, OZ образуют правую тройку векторов. [23]
Проведем исследование напряженно-деформированного состояния ( НДС) газопровода, который проходит над карстовой полостью и изгибается под действием собственного веса, веса содержащегося в нем газа и давления грунта, находящегося на трубе. Физико-механические свойства грунта, расположенного по краям полости, идентичны. Высота засыпки грунта на трубе в пределах карстовой полости и на прилегающих участках может быть переменной вследствие проседания или обрушения грунта в карстовую полость и просадки самой трубы по ее продольной координате. На рис. 7.1 изображены схемы нагружения трубопровода для трех случаев изменения вертикальной составляющей нагрузки. В них прямая СО А соответствует продольной оси трубы, находящейся над карстовой полостью, а прямые CD и АВ - продольным осям трубы, расположенной в грунте. Так как нагружение газопровода вертикальной составляющей нагрузки симметрично относительно точки О, то достаточно решить задачу на участках ОА и АВ. Для каждого участка ОА и АВ введем локальную прямоугольную систему координат, начало отсчета находится в точках О и В, горизонтальная ось х совпадает с продольной осью трубы. Ось OY направлена по вертикали вверх трубы, а ось ОХ - перпендикулярно плоскости чертежа. Оси OX, OY, OZ образуют правую тройку векторов. [24]
В расчете методом конечных элементов необходимо задать параметры самого метода и составить исходные данные по физико-механическим характеристикам грунта и трубопровода. Параметры метода зависят от способа разбиения рассматриваемого участка газопровода, который выполняется по следующей методике. Для газопровода, проложенного по карстовой территории, по данным геофизических исследований известны размеры карстовых образований под трубопроводом, высота засыпки грунта на трубе и свойства грунтов, составляющих основание трубопровода и его засыпку. В расчете исследуемый трубопровод необходимо разделить на однотипные участки, где можно считать свойства грунтов мало изменяющимися. Если трубопровод сварен из труб, которые имеют различные геометрические и жесткостные характеристики или имеет криволинейные участки, то в расчете он условно разбивается на части, где геометрические и жесткостные характеристики постоянны. Таким образом, отдельный стержневой элемент моделирует участок трубопровода, состоящий из труб с одинаковыми геометрическими или жесткост-ными характеристиками, и с постоянными физическими характеристиками грунта. Если трубопровод при пересечении карстовой полости или воронки находится на опорах, т.е. представляет собой конструкцию, подобную конструкции многопролетного надземного балочного перехода, то в расчете его методом конечных элементов каждый пролет балочного перехода и примыкающие к переходу подземные участки принимаются за отдельные расчетные участки - стержневые элементы. [25]
Анализом грунтовых условий по трассе и напряженно-деформированного состояния ( НДС) участков газопровода Ямбург-Поволжье с ПК 851 00 по ПК 900 00, пересекающих глубокие овраги, установлено, что одними из возможных причин чрезмерных деформаций трубопровода являются исчерпание несущей способности грунта основания на дне оврага и обрушение грунта засыпки на его склонах, что является следствием сезонных накоплений дождевых и талых вод на дне оврага, образования в нем и на его склонах потока воды. Потенциально опасные участки трубопровода находятся на дне оврагов. Они в зависимости от состояния грунта могут включать в себя части трубопровода, расположенные на левом или на правом склоне оврага. Для уменьшения уровня изгибных деформаций при выполнении ре-монтно-восстановительных работ ( РВР) рекомендуется подбить под трубопровод песчано-гравийную смесь и довести высоту засыпки грунта до проектных отметок, а также произвести водоотводные мероприятия на дне оврагов и их склонах. Эти мероприятия не могут быть одинаковыми для всех рассматриваемых участков газопровода, так как склоны каждого оврага и их дно сложены из различных типов грунтов. Поэтому при принятии решения о выполнении РВР на каждом участке газопровода необходимо выполнить расчет НДС этого участка с учетом параметров эксплуатации, реальных грунтовых условий, реального положения продольной оси трубопровода в грунте, а также возможного его изменения после выполнения этих работ. [26]
Страницы: 1 2