¿Qué impacto tendrán las operaciones del proyecto en las estructuras adyacentes?

La malla general de elementos finitos se muestra en la Figura 4. En la Figura 5 se muestran los cimientos de pilotes elevados, la viga superior y la estructura de vigas continuas de la autopista Donghuan y la carretera Daguan, la estructura del pavimento de subrasante de la autopista Guangyuan y el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen, y la red de tuberías de agua y estructuras de soporte. El diámetro de la tubería es DN1800 y el material de la tubería es una tubería de hormigón cilíndrica de acero pretensado (PCCP). Según la sección longitudinal de la tubería, la profundidad de enterramiento desde el centro de la tubería hasta la superficie es de 6,38 metros. Dado que se desconocen el tamaño, la longitud, el material y otra información de los cimientos de pilotes elevados de Donghuan Expressway y Daguan Road. se determinó en base a la investigación en el sitio y la experiencia de ingeniería. En este modelo, la longitud de la base del pilote es de 22 m, el diámetro es de 800 mm, la altura de la columna del puente es de 7 m, el diámetro es de 800 mm, la viga de cubierta y la sección de la viga continua son de 800 mm × 800 mm; el material es concreto C30; Con base en el plan de diseño de la tubería de agua, se estableció un modelo general que consideró la capa de suelo, la tubería de agua, la estructura del pavimento de subrasante de la autopista Guangyuan y el ferrocarril Guangshen, los cimientos de pilotes elevados de la autopista Donghuan y la carretera Daguan, vigas continuas, vigas de cubierta y columnas. .

Entre ellos, los cimientos de pilotes, vigas continuas, vigas de tapa y columnas de la autopista Donghuan y la carretera Daguan se simulan mediante elementos de placa de viga que se utilizan para simular las estructuras de la plataforma y el pavimento de las tuberías de agua, Guangyuan; Autopista y ferrocarril Guangzhou-Shenzhen; Se simula agua en tuberías, relleno de hormigón y suelo intacto utilizando elementos sólidos. La longitud calculada de todo el modelo es de 103,2 metros a lo largo de la sección transversal de la tubería, 180 metros a lo largo de la dirección longitudinal de la tubería y 45 metros en la dirección vertical. * * *Hay 81626 unidades y 42944 nodos. El suelo adopta el modelo constitutivo de Mohr-Coulomb. En términos de carga, además de considerar el peso propio del suelo y la estructura en sí, el cálculo también tiene en cuenta la carga estructural de la subrasante y el pavimento sobre la tubería de agua de la autopista Guangyuan y el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen, así como la carga de Daguan Road y Donghuan Expressway Bridge. De acuerdo con las especificaciones relevantes actuales para cargas de puentes, después de la conversión, la carga lineal vertical de la viga de cubierta de la autopista East Ring Expressway en este nodo es de 462,5 kN/m, y la carga de la carretera de Daguan Road es de 25 kN/m2. En términos de condiciones de contorno, los grados de libertad de desplazamiento traslacional correspondientes a la dirección normal están restringidos para los lados izquierdo y derecho y la parte inferior del modelo, respectivamente. Las caras frontal y posterior, por otro lado, imponen restricciones en el llamado plano Y (es decir, además de los grados de libertad para la traslación normal, los grados de libertad de rotación para los ejes X y Z también están restringidos).

2 Resultados y análisis del cálculo

2.1 El impacto del llenado de agua de la tubería en el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen y sus edificios adyacentes

Para estudiar el agua interna llenado de la tubería durante la operación normal Para el impacto en los objetos sensibles circundantes, este proyecto realizó cálculos generales basados ​​en las alturas de llenado de agua en las tuberías que son 1/4D, 1/2D, 3/4D y D (D es el diámetro interior de la tubería, y el diámetro interior de la tubería en este nodo es de 1,8 m), y se obtuvieron resultados diferentes en condiciones de llenado de agua. Cuando las alturas de llenado de agua en la tubería son 1/4D, 1/2D, 3/4D yd respectivamente, los desplazamientos horizontales y verticales de la estructura de East Ring Expressway se muestran en la Tabla 2 (excluyendo el desplazamiento estructural causado por la construcción temprana). La distribución del desplazamiento cuando la altura de llenado de agua es d se muestra en la Figura 7. Según los datos de la Tabla 2, a medida que aumenta la altura de la tubería llena de agua, aumentan los desplazamientos horizontales y verticales de estructuras adyacentes como el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen, pero incluso si la tubería se llena de agua, los desplazamientos horizontales y verticales los desplazamientos de las estructuras adyacentes son de sólo 0,14 mm y 0,83 mm, lejos de causar daños estructurales a la estructura.

2.2 El impacto de los cambios en la resistencia del suelo debajo del oleoducto en el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen y sus estructuras adyacentes.

Teniendo en cuenta que durante la operación de la tubería de agua, debido a fugas en las juntas y vibración de las cargas de tráfico alternativo, la resistencia del suelo en la capa de soporte debajo de la tubería puede verse reducida. Para estudiar la tensión adicional y la deformación de la tubería causada por cambios en la resistencia del suelo en la capa de soporte debajo de la tubería, se estudió la capa de arcilla limosa debajo de la tubería en este nodo (consulte la Figura 8 para el área específica). . Dado que hay una capa de arena gruesa debajo de la capa de arcilla limosa, la estabilidad del agua es muy buena y la posibilidad de pérdida y relajación del suelo es muy pequeña, independientemente de la reducción de su resistencia. El módulo elástico, la cohesión y el ángulo de fricción interna se reducen proporcionalmente y se calculan cuatro conjuntos de coeficientes de resistencia en función de los parámetros de resistencia originales (es decir, el coeficiente de resistencia es 1,0).

En la Tabla 4 se muestran los desplazamientos de todo el modelo con diferentes coeficientes de resistencia así como puentes y carreteras adyacentes. Las Figuras 9 y 10 muestran la distribución de desplazamiento horizontal y vertical de todo el modelo en la junta cuando el suelo debajo de la tubería no está debilitado y el parámetro de resistencia se debilita a 0,4 (es decir, el índice de resistencia cae al 40% del valor inicial). ). Se puede ver en la Tabla 4 que cuando los parámetros de resistencia del suelo debajo de la tubería se reducen a 0,8 y 0,6 del modelo original, la deformación de todo el modelo y las estructuras adyacentes permanece básicamente sin cambios.

Sin embargo, cuando el parámetro de resistencia del suelo debajo de la tubería se reduce a 0,4 del modelo original, los desplazamientos horizontales y verticales generales aumentan significativamente en comparación con el modelo original, y los valores máximos aparecen principalmente en el área del suelo cerca de la tubería; los puentes y carreteras adyacentes Los desplazamientos horizontales y verticales han aumentado, y los desplazamientos horizontales y verticales son 0,80 mm y 2,00 mm respectivamente.

Se puede observar que la pérdida de la capa de arcilla limosa debajo de la tubería y la reducción de la resistencia causada por la relajación no han causado daños a estructuras adyacentes como el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen, la autopista East Ring, la carretera elevada de Daguan Road y la autopista Guangyuan. Dado que hay una capa relativamente estable de arena gruesa debajo de la capa de arcilla limosa debajo del ducto, el riesgo general de un asentamiento grave del ducto es pequeño. Según la experiencia, debido a la propia tubería, es poco probable que la resistencia del suelo debajo de la tubería se reduzca al 40%. Se puede considerar que la reducción de resistencia causada por la pérdida y relajación de la capa de arcilla limosa debajo de las tuberías en las intersecciones del oleoducto troncal de la segunda fase y el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen, la autopista Guangyuan, etc. no ha afectado a la zona adyacente de Guangzhou. -Ferrocarril de Shenzhen, autopista East Ring y autopista elevada Daguan Road, provocando daños en la estructura de la autopista Guangyuan. Dado que hay una capa relativamente estable de arena gruesa debajo de la capa de arcilla limosa debajo del ducto, el riesgo general de un asentamiento grave del ducto es pequeño.

3 Conclusión

Este artículo combina la situación real del proyecto conjunto de suministro de agua de tres ríos, como el río Shahe en el sistema de agua del norte de la ciudad de Guangzhou, para analizar el impacto de la Reducción de la resistencia de los cimientos causada por el flujo de agua de la tubería y las fugas de la tubería en las áreas circundantes. Efectos de las características de deformación del edificio. Las investigaciones muestran que (1) a medida que aumenta la altura de la tubería llena de agua, los desplazamientos horizontales y verticales de las estructuras adyacentes aumentan, pero incluso si la tubería se llena de agua, los desplazamientos horizontales y verticales de las estructuras adyacentes son solo de 0,14 mm y 0,83 mm, lejos de provocar daños estructurales en la estructura. (2) La reducción de la resistencia causada por la pérdida y relajación de la capa de arcilla limosa debajo de la tubería en la intersección de la tubería troncal de la segunda fase y las estructuras adyacentes, como el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen, no ha tenido un efecto destructivo en las estructuras adyacentes, como el ferrocarril Guangzhou-Shenzhen.

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