为研究穿越季节性冻土区的埋地输油管道在季节交替过程产生的冻胀融沉现象，采用了室外冻结、室内融化模拟冻融循环的试验条件，进行了冻融循环作用下埋地输油管道的应变试验研究。通过1∶10的缩尺实验模型，分析了冻融温度上下限、循环周期、管道位置土体温度场、管道位置冻胀力等因素对管道240 h内应变变化的影响。结果显示：不同土层温度与土表温度变化趋势一致，符合温度正弦变化规律。随着冻融循环的进行，管道顶部底部均为增大的压应变，直到第8次循环压应变趋于平稳，这一现象与棘轮效应理论所述一致；冻胀力的数值模拟与实测规律一致，管道顶部冻胀力大于底部。研究可为进一步研究冻土-管道相互作用机理提供依据。
为研究穿越季节性冻土区的埋地输油管道在季节交替过程产生的冻胀融沉现象，采用了室外冻结、室内融化模拟冻融循环的试验条件，进行了冻融循环作用下埋地输油管道的应变试验研究。通过1∶10的缩尺实验模型，分析了冻融温度上下限、循环周期、管道位置土体温度场、管道位置冻胀力等因素对管道240 h内应变变化的影响。结果显示：不同土层温度与土表温度变化趋势一致，符合温度正弦变化规律。随着冻融循环的进行，管道顶部底部均为增大的压应变，直到第8次循环压应变趋于平稳，这一现象与棘轮效应理论所述一致；冻胀力的数值模拟与实测规律一致，管道顶部冻胀力大于底部。研究可为进一步研究冻土-管道相互作用机理提供依据。
为研究穿越季节性冻土区的埋地输油管道在季节交替过程产生的冻胀融沉现象，采用了室外冻结、室内融化模拟冻融循环的试验条件，进行了冻融循环作用下埋地输油管道的应变试验研究。通过1∶10的缩尺实验模型，分析了冻融温度上下限、循环周期、管道位置土体温度场、管道位置冻胀力等因素对管道240 h内应变变化的影响。结果显示：不同土层温度与土表温度变化趋势一致，符合温度正弦变化规律。随着冻融循环的进行，管道顶部底部均为增大的压应变，直到第8次循环压应变趋于平稳，这一现象与棘轮效应理论所述一致；冻胀力的数值模拟与实测规律一致，管道顶部冻胀力大于底部。研究可为进一步研究冻土-管道相互作用机理提供依据。
冻土在冻融过程中不论是融土区、过渡区还是冻土区都涉及应力场问题,而且应力场对土体的冻胀、压密变形过程及冷凝冰的形成起着重要作用。冻土区埋地输油管道周围土壤受管道油流及大气环境的影响,易产生不同特点的应力变化,发生融沉和冻胀变形,对输油管道造成破坏。以多年冻土区A管道的监测资料建立冻土区埋地输油管道应力分析模型,为与其并行敷设的B管段提供参考依据。分析发现:油压很大程度上制约了最大允许沉降变形;增加壁厚可以有效提升允许沉降变形,且油压越高,增加壁厚的作用越显著;当油压较高、差异性变形超过0.8 m时,采取增加管壁厚度的结构措施的效率是降低的,因此,在这些路段还应该采取一些其他措施,如合理改进融沉/非融沉过渡,降低融沉过程中管道的弯曲应力。
冻土在冻融过程中不论是融土区、过渡区还是冻土区都涉及应力场问题,而且应力场对土体的冻胀、压密变形过程及冷凝冰的形成起着重要作用。冻土区埋地输油管道周围土壤受管道油流及大气环境的影响,易产生不同特点的应力变化,发生融沉和冻胀变形,对输油管道造成破坏。以多年冻土区A管道的监测资料建立冻土区埋地输油管道应力分析模型,为与其并行敷设的B管段提供参考依据。分析发现:油压很大程度上制约了最大允许沉降变形;增加壁厚可以有效提升允许沉降变形,且油压越高,增加壁厚的作用越显著;当油压较高、差异性变形超过0.8 m时,采取增加管壁厚度的结构措施的效率是降低的,因此,在这些路段还应该采取一些其他措施,如合理改进融沉/非融沉过渡,降低融沉过程中管道的弯曲应力。
冻土在冻融过程中不论是融土区、过渡区还是冻土区都涉及应力场问题,而且应力场对土体的冻胀、压密变形过程及冷凝冰的形成起着重要作用。冻土区埋地输油管道周围土壤受管道油流及大气环境的影响,易产生不同特点的应力变化,发生融沉和冻胀变形,对输油管道造成破坏。以多年冻土区A管道的监测资料建立冻土区埋地输油管道应力分析模型,为与其并行敷设的B管段提供参考依据。分析发现:油压很大程度上制约了最大允许沉降变形;增加壁厚可以有效提升允许沉降变形,且油压越高,增加壁厚的作用越显著;当油压较高、差异性变形超过0.8 m时,采取增加管壁厚度的结构措施的效率是降低的,因此,在这些路段还应该采取一些其他措施,如合理改进融沉/非融沉过渡,降低融沉过程中管道的弯曲应力。
冻土在冻融过程中不论是融土区、过渡区还是冻土区都涉及应力场问题,而且应力场对土体的冻胀、压密变形过程及冷凝冰的形成起着重要作用。冻土区埋地输油管道周围土壤受管道油流及大气环境的影响,易产生不同特点的应力变化,发生融沉和冻胀变形,对输油管道造成破坏。以多年冻土区A管道的监测资料建立冻土区埋地输油管道应力分析模型,为与其并行敷设的B管段提供参考依据。分析发现:油压很大程度上制约了最大允许沉降变形;增加壁厚可以有效提升允许沉降变形,且油压越高,增加壁厚的作用越显著;当油压较高、差异性变形超过0.8 m时,采取增加管壁厚度的结构措施的效率是降低的,因此,在这些路段还应该采取一些其他措施,如合理改进融沉/非融沉过渡,降低融沉过程中管道的弯曲应力。
冻土在冻融过程中不论是融土区、过渡区还是冻土区都涉及应力场问题,而且应力场对土体的冻胀、压密变形过程及冷凝冰的形成起着重要作用。冻土区埋地输油管道周围土壤受管道油流及大气环境的影响,易产生不同特点的应力变化,发生融沉和冻胀变形,对输油管道造成破坏。以多年冻土区A管道的监测资料建立冻土区埋地输油管道应力分析模型,为与其并行敷设的B管段提供参考依据。分析发现:油压很大程度上制约了最大允许沉降变形;增加壁厚可以有效提升允许沉降变形,且油压越高,增加壁厚的作用越显著;当油压较高、差异性变形超过0.8 m时,采取增加管壁厚度的结构措施的效率是降低的,因此,在这些路段还应该采取一些其他措施,如合理改进融沉/非融沉过渡,降低融沉过程中管道的弯曲应力。
以冻土区埋地输油管道泄漏污染物为研究对象,考虑冻土环境对泄漏污染物在土壤中迁移的影响,建立了埋地输油管道泄漏污染物多相传热传质过程的迁移数理模型,采用有限体积法对该模型进行离散和求解,分析了冻土对其迁移过程的影响。研究结果表明:冻土对温度场的影响(分流头区域、发展区域、稳定区域三个阶段);冻土对多相流分布的影响。