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管道在水平定向钻施工及服役期的力学响应分析
1
作者
郑华
《人民长江》
北大核心
2025年第1期198-204,共7页
水平定向钻穿越管道在施工及服役期的力学响应受到多种因素的影响,现有理论和计算方法均在很大程度上受限于经验修正参数的选择。基于现场实测数据,通过有限元数值模拟对钢管在水平定向钻施工回拖过程中的受力变形及在外部压力作用下的...
水平定向钻穿越管道在施工及服役期的力学响应受到多种因素的影响,现有理论和计算方法均在很大程度上受限于经验修正参数的选择。基于现场实测数据,通过有限元数值模拟对钢管在水平定向钻施工回拖过程中的受力变形及在外部压力作用下的结构稳定性进行研究。模拟结果表明:在回拖过程中,钢管在出土端的Mises应力和纵向弯矩明显大于入土端;在钻孔的弯曲段,钢管的Mises应力和纵向弯矩均随着弯曲段曲率半径的减小而增大;当钢管在外部压力作用下发生结构屈曲失稳时,塑性应变主要集中在管道的顶部、底部及两侧位置处,其所能承受的外部压力随着管道壁厚的增大而增大,随着直径的增大而减小。
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关键词
水平定向钻
钢管
施工回拖
结构稳定性
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职称材料
HDPE双壁波纹管-CIPP内衬复合结构受力特性研究
被引量：
2
2
作者
郑华
《人民长江》
北大核心
2024年第5期196-205,共10页
原位固化法(CIPP)可用于修复高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹排水管,但目前没有合适的模型来量化评估修复后整体结构的承载特性,修复设计无据可依。为此,首先基于叠合曲梁模型和复合曲梁模型对修复结构整体的受力特性进行理论分析,然后结合...
原位固化法(CIPP)可用于修复高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹排水管,但目前没有合适的模型来量化评估修复后整体结构的承载特性,修复设计无据可依。为此,首先基于叠合曲梁模型和复合曲梁模型对修复结构整体的受力特性进行理论分析,然后结合室内平板荷载试验对理论模型开展验证分析,最后通过室内土箱试验研究,探明了CIPP内衬对既有管道承载能力的提升作用,揭示了复合结构的破坏模式,以及既有管道的椭圆缺陷对CIPP修复效果的影响。研究结果表明:(1)自然固化CIPP内衬体系应采用叠合曲梁模型,紫外光固化CIPP内衬体系应采用复合曲梁模型;(2) CIPP内衬-柔性管道复合结构在外荷载作用下可能发生界面剥离,导致承载能力和刚度降低;(3) CIPP内衬可以提高复合结构的环刚度,增强其抵抗外荷载的能力,有效降低土体承受的荷载,减小土体变形程度。研究成果可为HDPE双壁波纹管的CIPP修复设计提供数据支撑。
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关键词
管道修复
原位固化法(CIPP)
双壁波纹管
承载力
环刚度
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职称材料
水平定向钻穿越水敏性地层冒浆预测及防控
被引量：
1
3
作者
郑华
《人民长江》
北大核心
2024年第7期167-173,共7页
非开挖水平定向钻穿越施工中,孔内压力过高会造成地表隆起冒浆事故,严重污染周围环境,造成重大经济损失。以福州市塘坂引水工程供水管道水平定向钻穿越项目为例,考虑工程水敏性软化造浆地层,基于Mohr-Coulomb准则构建了针对水敏弱膨胀...
非开挖水平定向钻穿越施工中,孔内压力过高会造成地表隆起冒浆事故,严重污染周围环境,造成重大经济损失。以福州市塘坂引水工程供水管道水平定向钻穿越项目为例,考虑工程水敏性软化造浆地层,基于Mohr-Coulomb准则构建了针对水敏弱膨胀地层的孔内最大允许泥浆压力计算模型,并通过现场位移监测数据验证了模型的正确性;随后通过现场应用校验了非开挖水平定向钻穿越水敏弱膨胀地层的冒浆防控技术可靠性。研究结果表明:所推导的计算模型比现有其他孔内允许泥浆压力预测模型更加适用于水敏性软化造浆地层;水平定向钻穿越冒浆防控技术应以孔内泥浆压力控制为主,结合泥浆技术、工艺优化防止憋压,最后辅以局部薄弱点加强、定向控制冒浆等手段进一步加强冒浆预防措施,保障施工安全。
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关键词
非开挖施工
水平定向钻
水敏性地层
冒浆
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职称材料
题名
管道在水平定向钻施工及服役期的力学响应分析
1
作者
郑华
机构
福州市水务工程有限责任公司
出处
《人民长江》
北大核心
2025年第1期198-204,共7页
基金
浙江省基础公益研究计划项目(LGG20E080005)。
文摘
水平定向钻穿越管道在施工及服役期的力学响应受到多种因素的影响,现有理论和计算方法均在很大程度上受限于经验修正参数的选择。基于现场实测数据,通过有限元数值模拟对钢管在水平定向钻施工回拖过程中的受力变形及在外部压力作用下的结构稳定性进行研究。模拟结果表明:在回拖过程中,钢管在出土端的Mises应力和纵向弯矩明显大于入土端;在钻孔的弯曲段,钢管的Mises应力和纵向弯矩均随着弯曲段曲率半径的减小而增大;当钢管在外部压力作用下发生结构屈曲失稳时,塑性应变主要集中在管道的顶部、底部及两侧位置处,其所能承受的外部压力随着管道壁厚的增大而增大,随着直径的增大而减小。
关键词
水平定向钻
钢管
施工回拖
结构稳定性
Keywords
horizontal directional drilling
steel pipe
construction pullback
structural stability
分类号
TV314 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
HDPE双壁波纹管-CIPP内衬复合结构受力特性研究
被引量：
2
2
作者
郑华
机构
福州市水务工程有限责任公司
出处
《人民长江》
北大核心
2024年第5期196-205,共10页
基金
国家自然科学基金项目(42002284)。
文摘
原位固化法(CIPP)可用于修复高密度聚乙烯(HDPE)双壁波纹排水管,但目前没有合适的模型来量化评估修复后整体结构的承载特性,修复设计无据可依。为此,首先基于叠合曲梁模型和复合曲梁模型对修复结构整体的受力特性进行理论分析,然后结合室内平板荷载试验对理论模型开展验证分析,最后通过室内土箱试验研究,探明了CIPP内衬对既有管道承载能力的提升作用,揭示了复合结构的破坏模式,以及既有管道的椭圆缺陷对CIPP修复效果的影响。研究结果表明:(1)自然固化CIPP内衬体系应采用叠合曲梁模型,紫外光固化CIPP内衬体系应采用复合曲梁模型;(2) CIPP内衬-柔性管道复合结构在外荷载作用下可能发生界面剥离,导致承载能力和刚度降低;(3) CIPP内衬可以提高复合结构的环刚度,增强其抵抗外荷载的能力,有效降低土体承受的荷载,减小土体变形程度。研究成果可为HDPE双壁波纹管的CIPP修复设计提供数据支撑。
关键词
管道修复
原位固化法(CIPP)
双壁波纹管
承载力
环刚度
Keywords
pipe rehabilitation
cured in place pipe(CIPP)
double-wall corrugated pipe
bearing capacity
ring stiffness
分类号
TU992 [建筑科学—市政工程]
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职称材料
题名
水平定向钻穿越水敏性地层冒浆预测及防控
被引量：
1
3
作者
郑华
机构
福州市水务工程有限责任公司
出处
《人民长江》
北大核心
2024年第7期167-173,共7页
基金
国家自然科学基金项目(42002284)。
文摘
非开挖水平定向钻穿越施工中,孔内压力过高会造成地表隆起冒浆事故,严重污染周围环境,造成重大经济损失。以福州市塘坂引水工程供水管道水平定向钻穿越项目为例,考虑工程水敏性软化造浆地层,基于Mohr-Coulomb准则构建了针对水敏弱膨胀地层的孔内最大允许泥浆压力计算模型,并通过现场位移监测数据验证了模型的正确性;随后通过现场应用校验了非开挖水平定向钻穿越水敏弱膨胀地层的冒浆防控技术可靠性。研究结果表明:所推导的计算模型比现有其他孔内允许泥浆压力预测模型更加适用于水敏性软化造浆地层;水平定向钻穿越冒浆防控技术应以孔内泥浆压力控制为主,结合泥浆技术、工艺优化防止憋压,最后辅以局部薄弱点加强、定向控制冒浆等手段进一步加强冒浆预防措施,保障施工安全。
关键词
非开挖施工
水平定向钻
水敏性地层
冒浆
Keywords
non-excavation construction
horizontal directional drilling
water-sensitive formation
mud-bursting
分类号
TU992 [建筑科学—市政工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
管道在水平定向钻施工及服役期的力学响应分析
郑华
《人民长江》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
HDPE双壁波纹管-CIPP内衬复合结构受力特性研究
郑华
《人民长江》
北大核心
2024
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
水平定向钻穿越水敏性地层冒浆预测及防控
郑华
《人民长江》
北大核心
2024
1
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职称材料
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