地下排水管道泄漏對地面塌陷的影響研究.pdf

1、地下管道是保證城市正常運轉最重要的基礎設施，給人類的生活帶來了很大的便利。管道運輸被公認為是世界上傳輸能量的最為安全和經濟的方法。尤其是在城市中，管道已成為保證城市安全、正常運行的地下生命線。然而，在龐大的地下管網中，卻存在很多安全隱患，地下管道的事故類型從大的方面可以分為兩種，一種是由于地下管道中的高溫介質在流動中產生的熱效應對周圍環(huán)境產生不良影響；另一類是管道由于管材、管道工藝等的缺陷，或者天氣、地質和人為損壞的原因，而發(fā)生管道泄漏

2、，從而導致地下土體的力學性能變化進而影響到管土結構的正常運行。其中排水管道泄漏導致的地面塌陷事故很具有代表性，排水管道破裂后會在管道周圍形成滲流場，滲流場在與周圍土體的耦合作用下，會導致土體力學性能的變化，形成土水混合的“地下水囊”，一旦受到地面或者地下施工的影響，就會發(fā)生地面坍塌的事故，不僅增加了生產成本，還有可能導致人員傷亡。因而非常有必要對這排水管道泄漏這一問題進行深入研究，并采取相應措施，防止工程事故的發(fā)生。
　　 針對

3、排水管道泄漏引發(fā)地面坍塌的問題，本文利用有限元軟件對其進行了數值模擬計算，利用得到的結論可以及時發(fā)現管道泄漏事故的發(fā)生和便于對管道泄漏點進行探測，從而保證地面施工的安全進行。本文具體研究了以下幾個方面：
　　 首先，介紹了地下管道泄漏和地面坍塌的相關知識，分析了管道泄漏和地面坍塌的主要原因和特點；
　　 其次，介紹了滲流和土體本構模型的理論基礎，提出了判斷土體穩(wěn)定性的判定依據，證明了用ANSYS軟件的熱--結構耦合模塊模

4、擬滲流場對土體力學性能影響的可行性，
　　 再次，對排水管道泄漏后的滲流場的變化，以及滲流場與應力場的耦合作用進行了數值模擬分析，深入分析了滲流場對土體穩(wěn)定性的影響規(guī)律及發(fā)生管道泄漏后，滲流場的影響面積并由此分析其對周圍土體造成的危害；
　　 最后，對泄漏孔徑、泄漏速度和管道埋深三個因素的變化對管道泄漏對周為土體的影響進行了分析。
　　 本文在計利用有限元軟件的計算方法，計算結果與相關文獻中的實際測量滲流場分布規(guī)