中石化贵州盘县成品油管道QP076段滑坡及管道保护方案设计开题报告
2020-12-13 11:45:17
1. 研究目的与意义(文献综述)
本次毕业设计主要针对中石化贵州盘县成平油管道qp076段滑坡的保护方案设计。滑坡是山区、丘陵地区常见的病害。滑坡又叫“走山”、“跨山”、“地移”等,它与地震、崩塌、泥石流一样,是一种危害很大的不良自然地质现象。我国与美国、日本、意大利等国家一样,属于滑坡较多国家。而且我国幅员辽阔,有70%的地区,地质地理条件十分复杂,滑坡分布尤为广泛,在西南、西北、华东、中南和华北地区,丘陵及黄土高原地区都有大量的滑坡分布,亦是世界上受滑坡危害严重的国家之一。很早以前史书上就有“山崩堵江”、“移山湮谷”、“地移淹村”的详细记载。这些说明滑坡的存在对人和其他重要设施存在严重的威胁,轻者堵塞交通要道、破坏公路桥梁,重者危害人民生命安全,如果不加以铲除或者加以治理,那么很可能造成无法估量的损失。因此本次毕业设计与我们实际生活相贴合,也让即将毕业的我们得到一次很好的锻炼学习机会。通过本次毕业设计,我们要获得的以下能力:1、通过毕业设计系统的巩固理土力学,材料力学,结构力学等专业知识,并在此基础上提高运用所学内容的能力。2、熟悉支挡结构的设计过程,掌握设计原则、设计方法、步骤,提高计算、绘图、查阅文献等基本技能,加强对相关设计规范手册的了解和运用。学会工程造价估算。3、加强对支挡结构的分析能力和手动计算能力,学习工程软件midas civil并运用其功能对所设计支挡结构进行分析,提高电算能力。通过支挡结构毕业设计,提高利用计算机辅助软件cad的使用水平。4、培养独立解决实际问题的能力,树立正确的设计思想以及严肃认真、一丝不苟的学习态度和刻苦钻研、努力创新的科研精神。其中,这里面最重要以及最困难的的就是支挡结构的选取与设计部分,因此对它要有一个充分的认识。首先支挡结构是岩土工程中的一个重要组成部分,随着世界经济水平的提高与基本建设的不断发展,以及支挡结构水平的提高和减少环境破坏、节约用地观念的加强等,支挡结构在国内外岩土工程的在使用越来越广泛,特别是在铁路、公路路基及建筑基础工程中所占的比重也越来越大。最开始的挡土墙以重力式挡土墙为主,随着国内外学者的不断研究,新型支挡结构也随着出现,例如卸荷板式挡土墙,锚杆挡堵墙,加筋挡土墙,锚定挡土墙,土钉墙,抗滑桩,预应力锚索等。
其次,支挡结构的形式将不断创新。新型支挡结构是由于不同的岩土工程需要而不断发展的。岩土工程技术人员为了在某些特殊的地质条件下保证边坡的稳定,往往设计一些新的结构形式,除了上面提到的新型支挡结构已经逐步推广应用,有些结构如对拉式挡土墙、带洞路基墙、檐式挡土墙、竖向预应力挡土墙等,在一些特定的条件下起了较大的作用,但由于其结构比较特殊或理论研究未跟上,尚未得到推广或后来被其他结构逐渐代替。
最后,新型支挡结构设计计算理论的不断创新。传统的重力式圬工挡土墙的设计一般采用库仑土压力理论当墙体向外倾斜变形使墙后土体达到主动状态土压力时,假定土中的主动土压滑动面为平面,按滑动土楔的极限平衡条件求算主动土压力(如果墙背坡俯斜较大,则按第二破裂面土压力公式计算),当墙体向内倾斜变形使墙后土体达到被动土压力状态时,则按假定的平面或复合土压滑动面来计算被动土压力。新型支挡结构的不断出现,带动了对支挡结构设计理论的试验研究,加筋土挡土墙、锚定板挡土墙、土钉墙等复合型挡土结构都根据各种结构的特点进行了室内模型实验和现场测试,对其墙背松弛区(或破裂面)和土压力提出了新的计算公式。而抗滑桩,土钉墙、预应力锚索等结构的大量推广应用,使得支挡结构与被支挡体之间已不能简单用极限平衡条件来解释,支挡结构与被支挡岩土体相互共同作用的机理开始得到比较深入的研究。例如,滑坡体与抗滑桩相互作用的位移机理,边坡开挖松弛区的弹性理论分析及数值分析、坡体与加固支挡结构相互作用的机理的研究,对进一步合理确定作用于支挡结构上的荷载以及合理进行新型支挡结构的内力分析有非常积极的意义。
2. 研究的基本内容与方案
(1)设计的基本内容及目标
本次设计的基本内容为中石化贵州盘县成品油管道qp076段滑坡的支挡结构的设计和有限元仿真计算。具体有以下几方面内容:
①、对现场地质灾害点的自然环境概况及危害分析得到设计的初步依据;
②、计算确定滑坡面的类型,以及对边坡进行稳定性计算分析,再结合计算结果以及工程其它工况选取适当的支挡结构;
③、对设计的支挡结构进行整体稳定性分析以及利用有限元软件进行模拟分析,并利用软件分析结果对设计方案进行优化处理;
④、对最终的设计方案进行工程造价估算。
方案的设计最终要满足以下两个目的:第一,保护管道不受已发生的地质灾害影响,保障工程安全;第二,防止具潜在危害点进一步发展,改善和降低管道地质灾害发展的趋势。
3. 研究计划与安排
1)2017年3月4日-3月10日开题报告;
2)2017年3月12日-4月12日调研、参观以及查阅资料,开展前期基础工作;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 支挡结构设计与施工 雷用 赵尚毅 郝江南 石少卿编著 中国建筑工业出版社
[2] 新型支挡结构设计与工程实例 李海光等编著 人民交通出版社
[3] 滑坡整治及防治工程养护 马永潮编著