【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，属于航油管道保护。
技术介绍
1、航油长距离输送管道(以下简称“航油管道”)是航空业的生命线工程，对国防和航空油料物流业的现代化建设所具有的特殊性和突出作用是毋庸置疑的，其安全管理与油田、炼化企业、普通物流企业等相比有着很大区别。其一是由于航油管道运输距离长(从炼油厂到机场，几十至几百公里)，地域跨度大(多种地貌、地质单元，多个行政区划)，管线沿途的社会环境复杂，自然环境多变；其二是由于航油属于成品油，且具有易燃、易爆、易挥发、易积聚静电等特点和航空器对其品质的高要求；其三是由于航油管道运输通常是点对点的串联接力式输送方式，即航油管道系统只要其中某一个环节或是某一个点出现问题，则整个系统的安全运行都将受到影响。
2、在构成航油管道运行风险的各种因素中，环境与地质灾害因素占据绝对的主导地位。在环境与地质灾害中，土质滑坡是一种我国分布最广、发生频率最高、成因属性复杂的滑坡类型，这就使滑坡过程中土坡的灾变过程更加多样，因此，在穿越土质滑坡体及其灾变影响带内，管道完整性管理所面临的潜在风险因素也将变得更加复杂。为了油气管道安全，在设计中须按规范要求，避开不良工程地质地段。然而，在广泛分布的山地丘陵地区，管道虽可采取绕避，但经济上需付出相当大的代价。有时在无法避开的情况下，仍须穿跨越小的滑坡地段。边坡受地质活动、气候变化、人类活动等多种因素影响，常常出现失稳变形，发展成为滑坡。一些古滑坡也会在特性条件下复活。这些都使得管道所经边坡地段的滑坡灾害时有发生。同时，管
3、目前，对于航油管道的推移式滑坡灾害的治理，一般采用与单纯滑坡治理相同的手段，常将消防减载与挡土墙或抗滑桩相组合。航油管道常浅埋于土体中，极易受滑坡土体的影响，单纯的滑坡治理方式对于推移式滑坡作用下的航油管道的保护效果不佳，且在下滑力的作用下极易发生失稳破坏。当滑坡中航油管道已经发生破坏变形时，单一的滑坡治理方式难以满足对航油管道的保护要求。
4、因此，针对穿越推移式滑坡的航油管道抗滑治理措施，提出了将挡土墙与抗滑桩进行组合的方式加以防护，基于粒子法建立数值模型进行抗滑受力分析，并根据分析结果对组合式桩墙进行优化，以达到最佳保护效果。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术旨在提供一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法。
2、本专利技术解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，包括：
3、s1、在穿越推移式滑坡航油管道的管道后方设置组合式桩墙，其组合式桩墙由挡土墙、抗滑桩组成；
4、s2、根据滑坡参数、航油管道参数分别设计挡土墙、抗滑桩的尺寸参数；
5、s3、基于粒子法建立管-土-油-抗滑措施多物理场完全耦合模型；
6、s4、根据管-土-油-抗滑措施多物理场完全耦合模型利用有限元软件进行计算，并提取管道等效应力云图及位移云图；
7、s5、根据管道等效应力云图及位移云图，分析穿越推移式滑坡航油管道在滑土下滑力作用下的管道应力分布及变形情况；
8、s6、结合s5的管道应力分布及变形情况对组合式桩墙进行优化升级，在管道应力集中部位增加组合式桩墙中挡土墙的厚度，以限制管道的变形。
9、进一步的技术方案是，所述组合式桩墙位于航油管道的管道后方3-5m处。
10、进一步的技术方案是，所述挡土墙布置在航油管道穿越层的后方，所述抗滑桩布置在航油管道穿越下层。
11、进一步的技术方案是，所述滑坡参数包括密度、内摩擦角、内聚力、含水率、滑坡长度、滑坡宽度、滑体厚度、滑坡角度。
12、进一步的技术方案是，所述航油管道参数包括密度、弹性模量、泊松比、初始屈服应力、切线模量、内压、管径、壁厚。
13、进一步的技术方案是，所述管-土-油-抗滑措施多物理场完全耦合模型中的土体材料采用mat_fhwa_soil模型；
14、管道材料采用mat_plastic_kinematic模型；
15、油体材料采用mat_null模型；
16、组合式桩墙材料选用ohnson_holmquist_concret模型。
17、进一步的技术方案是，所述管-土-油-抗滑措施多物理场完全耦合模型的建立过程为：
18、s71、通过anasys软件中的mechanical apdl product launcher模块分别建立滑土、滑床、航油管道、航油油体、抗滑措施的实体模型；
19、s72、利用模块中自带的mesh tool工具对各部分模型及逆行网格划分；
20、s73、将建立好的网格模型进行保存，格式保存为k文件。
21、进一步的技术方案是，所述步骤s5中将保存好的k文件导入ls-prepost软件中，进行参数设置，将设置好参数的网格模型文件提交至ansys软件中的ls-dyna求解器进行求解计算，提取计算结果文件，导入ls-prepost软件得到管道等效应力云图及位移云图。
22、进一步的技术方案是，所述参数设置包括模型边界条件、接触形式、各部分本构模型参数的选取，材料参数设置，以及时间步设置。
23、本专利技术具有以下有益效果：
24、1、针对航油管道滑坡进行分段防护治理，航油管道穿越层采用挡土墙进行抗滑防护，可有效的减缓滑坡土体的滑动对航油管道的损伤，提高航油管道的稳定性；航油管道穿越下层采用抗滑桩进行抗滑防护，可降低土体含水率，节省滑坡抗滑成本；
25、2、采用粒子法对组合桩墙抗滑措施进行模拟计算分析，能够不受粒子随意分布的影响，具有很强的自适应性，可实现大变形等相关难题的求解；
26、3、通过多物理场耦合能够克服单一方法的各种局限性，在准确性及效率方面具有更大的优势。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述组合式桩墙位于航油管道的管道后方3-5m处。
3.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述挡土墙布置在航油管道穿越层的后方，所述抗滑桩布置在航油管道穿越下层。
4.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述滑坡参数包括密度、内摩擦角、内聚力、含水率、滑坡长度、滑坡宽度、滑体厚度、滑坡角度。
5.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述航油管道参数包括密度、弹性模量、泊松比、初始屈服应力、切线模量、内压、管径、壁厚。
6.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述管-土-油-抗滑措施多物理场完全耦合模型中的土体材料采用MAT_FHWA_SOIL模型；
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8.根据权利要求7所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述步骤S5中将保存好的K文件导入LS-PREPOST软件中，进行参数设置，将设置好参数的网格模型文件提交至ANSYS软件中的LS-DYNA求解器进行求解计算，提取计算结果文件，导入LS-PREPOST软件得到管道等效应力云图及位移云图。
9.根据权利要求8所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述参数设置包括模型边界条件、接触形式、各部分本构模型参数的选取，材料参数设置，以及时间步设置。
...【技术特征摘要】
1.一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述组合式桩墙位于航油管道的管道后方3-5m处。
3.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述挡土墙布置在航油管道穿越层的后方，所述抗滑桩布置在航油管道穿越下层。
4.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述滑坡参数包括密度、内摩擦角、内聚力、含水率、滑坡长度、滑坡宽度、滑体厚度、滑坡角度。
5.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩墙的穿越推移式滑坡航油管道抗滑方法，其特征在于，所述航油管道参数包括密度、弹性模量、泊松比、初始屈服应力、切线模量、内压、管径、壁厚。
6.根据权利要求1所述的一种基于组合式桩...
【专利技术属性】
技术研发人员：万广荣，刘成虎，冷朝辉，王金荣，王涛，廖方建，张雷，
申请(专利权)人：中国航空油料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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