沟埋式管道垂直土压力模拟试验研究

作     者：朱珍锋 韩高孝 ZHU Zhenfeng;HAN Gaoxiao

作者机构：兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《水利与建筑工程学报》 (Journal of Water Resources and Architectural Engineering)

年 卷 期：2024年第22卷第3期

页      面：99-106页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：甘肃省科技计划资助(1606RJZA063) 

主　　题：埋地钢管 垂直土压力 沟埋式 试验研究 离散元法 

摘      要：为研究沟埋式管道的垂直土压力,以甘肃某大型管道工程为研究背景,采用PFC3D数值分析方法,建立埋地管道三维离散元模型,模拟土体工后沉降过程中管土相互作用过程,分析不同埋深、管径条件下的管顶土压力分布规律和管顶垂直土压力,并与现场试验和理论计算进行对比验证。结果表明:沉降过程中土颗粒位移持续增大,最后趋于稳定,在管顶位置与土的接触处力达到最大。现场试验和数值模拟所得的管顶土压力分布规律一致,近似呈“中间大,两侧小的抛物线分布形式,管顶垂直土压力随管道埋深的增加而增大。管径对管顶垂直土压力的影响较小,整体随着管径增大呈现出逐渐减小的趋势。数值模拟与折学森土压力计算理论更为接近,Marston计算理论偏于保守。