爆破地震荷载作用下承插式HDPE 管道动力失效机制*
2022-12-21张玉琦周传波姚颖康李海波蔡忠伟胡宗耀
爆炸与冲击 2022年12期
张玉琦,蒋 楠,,周传波,姚颖康,李海波,蔡忠伟,胡宗耀
(1. 中国地质大学(武汉)工程学院,湖北 武汉 430074;2. 江汉大学爆破工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430056;3. 中国科学院岩土力学研究所,湖北 武汉 430071;4. 中国水利电力对外有限公司,北京 100120)
高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE)管道具有良好的耐腐蚀性和耐冲击性,已经成为城市地下排水系统重要的组成部分。受场地及管长限制,在施工安装时,多采用橡胶圈密封承插的方式进行管段连接。在管道运营过程中,容易受到外界荷载作用导致接头失效,出现渗流和排气现象,进而可能会导致管道周围的腐蚀[1-2]、周围路面塌陷、交通堵塞、地上结构损坏、地下水污染等不良后果。随着城区基础建设的发展,爆破施工在城市坚硬基岩地层中被广泛应用,施工产生的爆破荷载是影响管道安全的主要原因之一。为此,探究爆破振动荷载对承插式HDPE 管道的安全控制标准具有重要意义与工程价值。
目前,针对爆破地震波作用下埋地管道的动力响应规律,学者们已开展了大量研究[3-7],Jiang 等[8-9]利用现场监测与数值模拟软件LS-DYNA 分别研究了下穿隧道爆破与基坑开挖爆破作用下燃气管道的动力响应。Wu 等[10]利用数值模拟软件分析了不同条件的管道受地面爆炸荷载作用下的管道安全状态。王海涛等[11]利用模型试验研究了隧道钻爆法施工过程中邻近管道的动力响应特性。Zhang 等[12]建立了含内压埋地燃气管道的数值计算模型,研究发现管道内压对管道抗爆性的提高存在积极的影响。……
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