岩土力学 2017, 38(8) 2227-2233 DOI:     ISSN: 1000-7598 CN: 42-1199/O3

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回填软土
管道
足尺上拔试验
破坏模式
上浮承载力
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回填软土中管道上拔试验及上浮承载力研究
邱 里1,柴能斌2,朱 斌2,倪伟杰2,蒋 婕1
1. 中国石油集团工程设计有限责任公司 西南分公司,四川 成都 610017;2. 浙江大学 岩土工程研究所,浙江 杭州 310058
摘要: 研发了一套足尺浅埋管道上拔试验装置,针对不同软土强度、管道埋深和加载方式的情况,较系统地研究了上拔过程中管-土相互作用、管周软土破坏模式、上浮承载力及其影响因素。试验结果表明:在管道上拔过程中,回填软土的变形主要由土块相对位置调整及块间间隙水的排出产生,这与均质软土中变形主要由固结导致明显不同;埋深管径比 1时,回填软土的破坏模式接近流动破坏,远小于规范建议的 3; 1时,建议采用Palmer方法计算长期荷载作用下回填软土的极限上浮承载力; 越大,则回填软土中管道的上浮承载力也越大;在其他条件一定时,回填软土中管道的上浮承载力基本随抗剪强度呈线性增长,由于地基固结速度明显较均质软土快,设计时可适当考虑土体强度恢复的影响。
关键词 回填软土   管道   足尺上拔试验   破坏模式   上浮承载力  
Uplift tests and uplift resistance analysis of pipe segment in soft backfill clay
QIU Li1, CHAI Neng-bin2, ZHU Bin2, NI Wei-jie2, JIANG Jie1
1. Southwest Company, China Petroleum Engineering Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610017, China; 2. Institute of Geotechnical Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, Zhejiang 310058, China sorry
Abstract: A set of test devices were developed, and a series of full-scale uplift tests were carried out on a pipe segment buried in lumpy soft clay backfill. Focusing on the influence of shear strength of soil, depth-diameter ratio and loading mode, the pile-soil interaction, the failure mode and the uplift resistance were studied. The test results show that the deformation properties of lumpy soft clay backfill are different from uniform soft clay during uplifting. For the former, deformation is due to the position shift of soft clay blocks and the outflow of water in gaps between the blocks. For the latter, it is due to consolidation. When the depth-diameter ratio is equal to 1, the failure mode of lumpy soft clay backfill is more closed to ‘local’ flow-round. It is much less than DNV’s suggestion which is 3. It was suitable to use Palmer’s approach to calculate the uplift resistance of lumpy soft clay under long-term load if 1. The uplift resistance of pipeline in lumpy soft clay increases as the increase of and it is mainly linear increase with the increase of the shear strength. The consolidation rate of lumpy soft clay is much larger than uniform soft clay, so it may be taken into account of the effect of strength restoration of clay to the uplift resistance during design.
Keywords: soft clay backfill   pipe segment   full-scale uplift tests   failure mode   uplift resistance  
收稿日期 2015-09-21 修回日期  网络版发布日期  
DOI:
基金项目:

中国石油集团工程设计有限公司科技项目“管道工程特殊地段应变设计和工程措施研究”(No. KY2011-19)。

通讯作者:
作者简介: 邱里,男,1978年生,学士,工程师,主要从事油气储运研究与设计工作。
作者Email: qiuli@cnpc.com.cn

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