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埋地长输管道大修开挖长度优化方法

天然气与石油 2000年第2期18卷 5-7页

作者：赵洪激刘扬魏立新大庆石油学院机械系黑龙江安达151400

以埋地长输管道大修开挖最大长度为目标函数 ,以管道强度、刚度为约束条件 ,建立了优化数学模型 ,研究了问题求解的遗传算法。

关键词：大修优化方法长输管道开挖长度油气管道

翔安隧道开挖长度过半全部工程有望后年2月完工

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矿产勘查 2007年第12期 18-19页

在翔安隧道安全施工第815天时,这个中国内地第一条海底隧道开挖长度已达50%,工程最大难关——F1海底风化深槽也将于明年初实现穿越。建设者表示,2008年9月30日,服务隧道将实现贯通,2008年12月31日,行车隧道也将实现贯通,全部工程完工时... 详细信息

在翔安隧道安全施工第815天时,这个中国内地第一条海底隧道开挖长度已达50%,工程最大难关——F1海底风化深槽也将于明年初实现穿越。建设者表示,2008年9月30日,服务隧道将实现贯通,2008年12月31日,行车隧道也将实现贯通,全部工程完工时间将有望锁定在2009年2月。

关键词：行车隧道服务隧道开挖长度立交工程风化深槽完工时间富水砂层贯通海底施工

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停输修复热油管道热力允许开挖长度确定方法

科学技术与工程 2010年第9期10卷 2172-2175页

作者：康凯刘晓燕徐颖大庆石油学院大庆163318 大庆油田矿区服务事业部管理二公司大庆163416

从热力学角度确定了管道停输后最大允许开挖长度的约束条件,并建立了数学模型。分析指出:管道停输允许开挖长度受维修季节、维修时间、出站温度及开挖起点等因素的影响。以中国大庆原油为介质,林源站至太阳升站(两站间距为47.8km)为研... 详细信息

从热力学角度确定了管道停输后最大允许开挖长度的约束条件,并建立了数学模型。分析指出:管道停输允许开挖长度受维修季节、维修时间、出站温度及开挖起点等因素的影响。以中国大庆原油为介质,林源站至太阳升站(两站间距为47.8km)为研究对象,进行模拟计算可知,5月份和10月份维修允许开挖长度较大。当维修时间小于6h,理论上可以全线开挖;11月份不适合停输开挖维修;4月份进行停输开挖维修则需要提高出站温度。同时开挖长度还受开挖起点的制约。

关键词：停输开挖长度模拟计算温度修复

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输油管道在线修复开挖长度优化方法

石油学报 2001年第4期22卷 92-96页

作者：刘扬魏立新王平赵洪激王红霞大庆石油学院黑龙江安达151400 中国管道公司沈阳调度中心辽宁沈阳110000

以提高输油管道在线修复开挖效率为目的 ,进行了有限元法与遗传算法相结合的开挖长度优化方法研究。在充分考虑管线的实际约束形式、修复开挖段的长度、沿管线分布的土壤特性等相关因素的基础上 ,建立了管道在线修复开挖时的力学模型。... 详细信息

以提高输油管道在线修复开挖效率为目的 ,进行了有限元法与遗传算法相结合的开挖长度优化方法研究。在充分考虑管线的实际约束形式、修复开挖段的长度、沿管线分布的土壤特性等相关因素的基础上 ,建立了管道在线修复开挖时的力学模型。以最大修复开挖长度为目标函数 ,强度约束、稳定性约束、开挖长度约束等为约束条件 ,建立了管道在线修复开挖长度优化数学模型 ,并采用遗传算法进行了求解。工程实例计算表明 ,采用本文介绍的方法。

关键词：输油管道在线修复遗传算法有限元开挖长度

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隧道施工不同台阶长度开挖数值模拟对比分析

公路工程 2019年第6期44卷 161-165页

作者：蒋亮熊成宇贵州高速公路集团有限公司贵州贵阳550000 中交一公局第四工程有限公司广西南宁530000

针对某隧道工程,采用FLAC 3D模拟台阶法施工,并分别对超短台阶、短台阶和长台阶进行模拟对比分析,分析了3种工况下隧道开挖引起的拱顶沉降和地表沉降异同。得到以下结论:采用超短台阶法能有效减小隧道顶部的沉降,相对于短台阶法和长台阶... 详细信息

针对某隧道工程,采用FLAC 3D模拟台阶法施工,并分别对超短台阶、短台阶和长台阶进行模拟对比分析,分析了3种工况下隧道开挖引起的拱顶沉降和地表沉降异同。得到以下结论:采用超短台阶法能有效减小隧道顶部的沉降,相对于短台阶法和长台阶法,采用超短台阶法时的拱顶沉降分别减小了10.8%和15.2%。上台阶开挖过程中沉降量大于沉降总量的一半,且随着台阶长度的增大,上台阶开挖引起的沉降比例逐渐增大,这与上下台阶距离较近且二者施工相互影响较大有关。隧道正上方地表沉降值最大,地表沉降曲线沿隧道中心左右两侧近似对称分布。相对于短台阶和长台阶,采用超短台阶可以有效降低地表沉降11.5%和14.6%。合理的减小台阶开挖长度,能有效减小隧道开挖引起的地表沉降。

关键词：隧道工程台阶法开挖长度沉降数值模拟

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注浆管棚在隧道穿越富水软弱带开挖效应研究

地下空间与工程学报 2014年第S2期10卷 1853-1859页

作者：赵立财中铁十九局集团有限公司北京100176

密排注浆管棚技术是隧道穿越富水软弱带一种经济可靠的预加固方法,对于隧道施工中利用此加固方法穿越富水软弱带,其加固效果直接影响开挖段的施工进度和安全。本文指出通过多姆克、太沙基理论计算出管棚注浆加固圈厚度与围岩压应力,同... 详细信息

密排注浆管棚技术是隧道穿越富水软弱带一种经济可靠的预加固方法,对于隧道施工中利用此加固方法穿越富水软弱带,其加固效果直接影响开挖段的施工进度和安全。本文指出通过多姆克、太沙基理论计算出管棚注浆加固圈厚度与围岩压应力,同时运用ANSYS有限元软件结合莫尔-库仑准则对某隧道工程穿越L7断裂带管棚超前注浆支护条件下各施工阶段开挖面的稳定性进行了准确判定,得出了上半断面一次性开挖长度所产生的围岩最大强度发挥系数与密排大管棚强度变化的相关规律,在此基础上对现场施工中发现的问题,提出相应的建议。该研究为此类地质段隧道施工和设计提供了可靠依据,具有较高的实用价值。

关键词：隧道软弱带加固开挖长度稳定性分析

用双曲正切结蜡模型计算含蜡原油管道的结蜡分布

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油气储运 2008年第12期27卷 24-27页

作者：王晓梅陈国群艾慕阳中国石油管道公司管道研究中心

在原油热输管道修复开挖暴露长度的计算中,应用了双曲正切结蜡模型计算管道开挖前的结蜡厚度分布。对模型的验证表明,双曲正切结蜡模型用于计算含蜡原油管道的结蜡分布是可行的,计算得到的热油管道开挖暴露长度更合理。

关键词：原油管道结蜡模型热力计算管道修复开挖长度

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天然气管线沉管施工的有限元分析与研究

天然气管线沉管施工的有限元分析与研究

作者：谢欣彤西南石油大学

学位级别：硕士

现役天然气管线由于各种因素的影响,易导致管线达不到原来的设计埋深,甚至局部管体裸露等现象,这将威胁到管线的安全运行,因此需要对浅埋或裸露的管线进行整改。整改方式之一为弹性沉管,即在管线弹性变形允许的范围内,通过控制管线开挖... 详细信息

现役天然气管线由于各种因素的影响,易导致管线达不到原来的设计埋深,甚至局部管体裸露等现象,这将威胁到管线的安全运行,因此需要对浅埋或裸露的管线进行整改。整改方式之一为弹性沉管,即在管线弹性变形允许的范围内,通过控制管线开挖长度,使管线靠自身重力自然沉降,达到或接近设计埋深。本文通过分析天然气管线埋深距离和暴露情况,将管线工程问题分为平坦段时管线浅埋或裸露出一点和浅埋或裸露出一段,上坡段时管线浅埋或裸露出一点和浅埋或裸露出一段这四种工程问题,并基于这四种工程问题对天然气管线沉管施工问题进行分析。主要工作内容如下:（1）根据天然气管线的工程情况,分析了天然气管线的力学特性;根据沉降区管线其跨度远远大于管径的情况和管线梁单元理论,建立了管线梁单元模型;（2）利用有限元方法,对管线沉降到设计埋深的要求所需要的开挖距离和沉降后的变形应力进行研究,建立了包含网格、材料、分析布置及载荷和边界条件的有限元分析方法和分析结果评价方法;（3）计算得到平坦段和上坡段天然气管线沉降中,在不同工况、不同管线挠度、不同管线尺寸、不同管线材质影响下,天然气管线沉降所需的开挖距离。施工过程中,可根据施工要求选择对应的管线开挖距离;（4）研究了在平坦段时管线浅埋或裸露出一点和一段,上坡段时管线浅埋或裸露出一点和一段情况下,不同挠度、管线尺寸和管线材质对管线沉降的开挖距离和沉降应力的影响规律;（5）研究了管线浅埋或裸露一段的长度对管线沉降的影响规律;（6）研究了管线承压对管线沉降后的内部应力的影响规律。得到以下主要结论:（1）相同管线尺寸、管线材质和挠度下,上坡段的管线开挖距离略大于平坦情况下的管线开挖距离;管线尺寸为φ508×7.1时,管线浅埋或裸露一段的开挖距离比浅埋或裸露一点时较小;管线尺寸为φ762×7.1、φ914×7.1时,管线浅埋或裸露一段的开挖距离比浅埋或裸露一点时大。管线沉降后的应力未达到材料的屈服极限强度,管线未失效;（2）管线的挠度对管线的开挖距离影响较大。相同管线尺寸、管线材质和工况下,挠度越小,所需的管线开挖距离越短;（3）管线尺寸对管线的开挖距离影响较大,即管线尺寸越大,管线沉降需开挖的距离就越长,管线沉降后的应力也越大;（4）管线材质对管线的开挖距离影响较小,相同管线尺寸、挠度和工况下,不同的管线材质,管线开挖距离几乎相等;（5）当管线浅埋或裸露出长度大于85m时,开挖距离对沉降距离没有影响,即只需开挖浅埋部分,管线就能沉降到预定高度。（6）对沉降后的管线施加气体压力载荷后,管线内部应力低于管线屈服强度,管线未失效。

关键词：天然气管线沉降挠度开挖长度有限元分析

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仰拱开挖对软岩隧道围岩的稳定性影响

仰拱开挖对软岩隧道围岩的稳定性影响

作者：钱海洋西南石油大学

学位级别：硕士

近几年,我国高速铁路迅速崛起,由此带来了众多大断面隧道。对于穿越软弱围岩地质条件的高速铁路大断面隧道,仰拱开挖不当容易诱发隧道塌方灾害,仰拱开挖已经成为隧道施工中的关键性控制工序。鉴于仰拱开挖对整个隧道的稳定性起着重大的... 详细信息

近几年,我国高速铁路迅速崛起,由此带来了众多大断面隧道。对于穿越软弱围岩地质条件的高速铁路大断面隧道,仰拱开挖不当容易诱发隧道塌方灾害,仰拱开挖已经成为隧道施工中的关键性控制工序。鉴于仰拱开挖对整个隧道的稳定性起着重大的影响,本文通过大量文献调研,归纳分析了软岩隧道塌方灾害特征及影响因素,在此基础上分析了仰拱开挖对软岩隧道塌方灾害的影响。利用数值分析方法深入研究了有无仰拱、仰拱一次性开挖长度以及仰拱闭合距离对隧道围岩的稳定性影响。依托实际工程,并采用数值分析与现场试验相结合的方法研究了仰拱开挖对软弱地层大断面隧道围岩变形的影响。主要研究内容包括：通过对隧道塌方灾害特征进行深入研究,归纳总结了软岩隧道的塌方灾害特征,并将导致软岩隧道塌方的影响因素归纳概括为工程地质条件、设计条件及施工条件。通过对仰拱施工导致隧道塌方的影响因素进行详细分析,阐明了仰拱开挖引起围岩失稳的力学机理。基于隧道断面尺寸效应,对比分析了Ⅳ～Ⅵ级围岩条件下平底隧道和仰拱隧道的围岩位移场、塑性区范围、初期支护受力以及锚杆受力情况,数值分析结果表明：施设仰拱可以有效抑制隧底隆起变形及围岩塑性区扩展,改善初期支护结构的受力状态,且围岩条件越差,仰拱的支护作用越明显。借助FLAC3D数值分析软件,首先对比分析了Ⅳ～Ⅵ级围岩条件下不同仰拱一次性开挖长度对隧道开挖面前后围岩变形、开挖面附近屈服区域范围的影响,从而确立了最优化的仰拱一次性开挖长度。然后对比分析了Ⅳ～Ⅵ级围岩条件下不同仰拱闭合距离对隧道开挖面前后围岩变形、开挖面附近屈服区域范围的影响,从而确立了最优化的仰拱闭合距离。以贵广铁路油竹山隧道为工程背景,通过对隧道进口段DK80+815～DK80+855、 DK82+840～DK82+960的现场监控量测结果和数值分析结果进行对比分析,发现现场实测值与数值计算值基本吻合,说明计算模型能够较好地模拟油竹山隧道实际施工情况。利用BiDoseResp函数对隧道DK80+815断面的拱顶下沉监测数据进行拟合,并利用回归方程分析仰拱开挖对隧道围岩及支护结构的影响。

关键词：软弱围岩仰拱开挖长度闭合距离 FLAC3D