基于原型监测与数值计算的管道边坡灾害安全评估与分析

【目的】我国的油气管道主要埋设于山区中,频发的边坡失稳对油气管道已构成重大威胁。边坡趋于不稳定时易产生滑坡,边坡的稳定性对管道的安全尤为重要。诸如遥感技术、原型监测、数值模拟的单一方法难以综合评估与分析管道边坡的安全。为解决该问题,【方法】基于原型监测与FLAC^(3D)数值模拟相结合的方法,分析曲靖站PQ083-020处输油管道本体和边坡的安全稳定性。【结果】对比原始工况和降雨工况下该边坡的稳定性及位移、管道位移及所受应力,结果表明,仅基于雨量、倾角、位移、土压力的单一参数,难以评估3个断面的稳定性强弱。监测期内最大降雨3.6 mm的作用下,边坡安全稳定系数等于1.027,处于欠稳定状态。【结论】降雨是导致边坡产生不稳定趋势、管道所受应力变大的因素之一。雨量预警阈值达到25 mm/d时,边坡有失稳破坏的风险。此时管道的应力为0.130 MPa,其位移为0.028 m,仍处于安全状态。研究成果为降雨期间的边坡安全预警提供一定指导,减少人员伤亡及财产损失,对边坡稳定性分析与管道的风险评估具有重要意义。

基于原型监测的悬链线式系泊系统可靠性评估方法

系泊系统是浮式平台装备的关键结构,对保障平台的安全生产具有重要作用,及时了解和评估系泊系统的安全状态和风险等级具有重要意义。针对在平台现场作业环境下对系泊链实时在位检测的困难,本文提出一种基于现场监测信息的悬链线式系泊系统可靠性评估方法,相较于传统的蒙特卡洛模拟,本文方法可以大大提高计算效率,以满足可靠性实时评估的要求。首先,基于悬链线方程引入海流载荷的影响,开展系泊链受力行为的仿真分析;进而,提出基于改进蒙特卡洛(EMC,Enhanced Monte Carlo)方法的系泊强度可靠性与疲劳可靠性评估方法;最后,基于南海某半潜式平台的实测数据,对平台的系泊链可靠性进行评估,同时考虑腐蚀的影响。结果表明,本文所提出的系泊可靠性实时评估方法可以为悬链线式系泊系统的在位安全评估与维护提供指导。

深水浮式平台原型监测技术

针对深水油气资源特殊开发环境,对浮式平台原型监测方法与监测技术进行了讨论,提出了全面表征浮式平台运动特性和对应环境荷载的监测信息,构建了平台原型监测系统框架.监测系统在我国"南海挑战号"半潜式平台现场实施,通过对原型监测信息的分析,证明了该原型监测系统的实用性和信息采集的合理性,其结论可为发展我国新型深水海洋工程装备提供原型监测实施方案和技术支持.

基于原型监测的特高拱坝软弱带置换效果评价

特高拱坝蓄水后所受的总推力巨大,坝肩是关键受力部位,合理评估置换体加固效果将直接影响到工程的安全性和经济性。以原型监测为基础,采用实测值分析与理论推导相结合的方法,对小湾特高拱坝坝肩回填效果进行分析和评价。结果表明:接触带压应力过程线经历了增大和稳定2个阶段;接缝开合度过程线经历了温升压密、温降张开和稳定3个阶段,开合度与温度分段线性相关;围岩呈稳定态势,变形主要集中在前3个月,离洞口6m范围受开挖影响较大,16m为围岩松动圈范围。钢筋温度应力的理论值与实测值偏差较小。综合分析认为:回填体与围岩结合良好,有很好的传力性能;回填体及围岩应力、变形正常;回填效果好。

基于原型监测的黏土心墙堆石坝渗流分析

某黏土心墙坝在蓄水期间,出现渗流量较大、坝体渗流、绕坝渗流增大等现象。为了寻找原因,通过对某黏土心墙坝的环境量、坝体渗流、绕坝渗流、渗流量等原型监测数据进行分析,得到渗流量、坝体坝基渗压、绕坝渗流等监测成果。为进一步分析渗流来源,对渗流量进行模型分析。结果表明:各监测成果互为印证,受库水位影响显著;库水位是影响渗流量大小及变化的主要因素,降雨量是次要因素,其中,库水位对渗流量的影响主要是通过两岸绕坝渗流,其次是通过坝体坝基渗流。库水位对渗流量的影响既是即时的又是持续的。

葛洲坝一号船闸输水阀门空化特性原型监测

利用原型监测成果分析和介绍了葛洲坝一号船闸反孤形输水阀门空化特性。通过对噪声信号分析，阐述了几种运行方式下阀门底缘空化及顶缝空化特性，首次揭示阀门开启之初底缘和底板之间也可能出现缝隙空化。介绍了空化对门后水流压力和对阀门启门力脉动的影响，分析了空化低频噪声和阀门振动的相互关系。

大坝加高试验温度应力仿真计算与原型监测对比分析

根据现场施工条件,对丹江口大坝2次加高试验进行了温度应力仿真计算,并对现场原型监测资料进行了分析,其计算结果与原型监测结果基本一致。通过对比分析后认为:施工期的温度应力不是控制因素,最大拉应力出现在试验块温度准稳定期,气温年变化是影响新老混凝土结合面应力状态的主要因素;新老混凝土结合面开度随年气温呈周期变化,并且任一时刻,结合面都是部分脱开部分接触。

基于原型监测资料的特高拱坝变形实时风险率模型

混凝土坝风险率分析模型通常基于结构极限状态功能函数对单个监测点一维时间序列建模,未考虑变形监测点之间的相关性及多重共线性问题。基于原型监测资料,考虑各分区所有测点的相关性及不同分区变形之间的协同性,引入面板数据理论对特高拱坝监测点进行聚类分区,在拟定单测点风险率函数的基础上,提出计算特高拱坝变形分区单测点实时风险率的方法,基于Copula函数进一步构建基于原型监测资料的特高拱坝整体实时风险率分析模型。实例分析表明,所构建的模型确定了依据大坝长序列立体监测数据建立变形实测效应量与风险率的函数关系,可有效分析特高拱坝各分区变形风险率及整体变形风险率,能够客观刻画特高拱坝整体风险率变化的基本规律。

箱筒型基础结构原型监测技术

箱筒型基础结构是一种新型防波堤结构,针对这种新型结构,国内外首次进行了全方位的原型监测,监测数据为设计优化方案提供了支撑,节省了投资,达到了监测的目的。同时也表明监测仪器、设备、方案的选取是合理的。

基于原型监测的青铜峡大坝工作性态分析

青铜峡大坝经过几十年的长期运行,诸多影响因素和边界条件都发生了较大变化,对于大坝结构性态有必要进行重新评估。在青铜峡大坝原型监测资料整编的基础上,综合阐述了大坝的内外部变形、坝基扬压力、应力应变及温度等物理量的分布情况和变化规律,针对某些重要物理量的变化原因进行了分析判断。结果表明:除了河西下导墙结构缝存在一定横河向错动趋势外,大坝结构总体工作性态正常,防渗体系功效良好,但仍需关注西导墙变形和薄弱基岩坝段的扬压力变化情况。

基于原型监测资料的拱坝温度场分析

基于温度原型监测数据 ,在对环境温度进行研究的基础上 ,分析了隔河岩大坝运行期的准稳定温度场的分布及变化规律 。

基于Excel的地下工程原型监测数据处理和评判系统

小浪底地下工程施工期的监测数据复杂多变,日常的录入和整理均采用MS-Excel电子表格软件.随着监测仪器的逐步增加和时间的延长,监测数据量迅速扩大,当需要进行阶段性整编和分析时,Excel便不能满足处理速度的要求.SurveyCAL和SurveyJUD是笔者开发的数据处理系统和评判系统,可以对Excel的数据进行“批处理”,并具有良好的用户界面,操作简便,可与Excel配合使用,满足了数据处理工作的需要.

基于原型监测的广西乐滩电站大坝渗流特性分析

基于原型监测实测数据,采用时程曲线、分布图、特征值统计、相关分析、数学模型定量分析等方法相结合,对广西乐滩电站运行期大坝坝基扬压力的时空演化规律进行分析和评价。分析表明,扬压水位岸坡部位明显高于河床坝段,幕前测点高于幕后测点。帷幕后测点水位与下游水位高度正相关,下游水位是影响幕后测点扬压力变化的最主要因素,上游水位、温度、降雨和时效等因素影响均较小。综合分析认为,乐滩坝基扬压力测值变化平稳,幕后测点扬压折减系数未超出控制指标,幕后测点扬压力受上游库水位影响较小,说明上水库与坝基之间没有大规模的渗漏通道,坝基扬压力规律正常,大坝处于安全状态。

水工建筑物高边墙结构减载作用的原型监测与分析

本文结合临淮岗船闸工程建设实例,针对高边墙结构受力特点,采用新型材料土工格栅对土基高边墙侧向土压力进行减载,为了研究高边墙结构的稳定与安全性,开展了原型应力监测与分析,得出了土工格栅加筋土对结构的减载实际效果和作用规律。

后河水库原型监测设计综述

本文简述了后河水库的基本概况,介绍了本工程所布设的监测项目,详细叙述了各监测项目的布设原则和布置 情况,同时还对观测自动化系统设计情况作以简要说明。

在水电工程原型监测中应用光纤传感测试技术的研究

根据强度调制、相位调制等原理发展起来的光纤传感测试技术，开辟了原型监测的一个新途径。本文从应用角度简介光纤传感器的应用原理、适用于岩土工程的光纤传感器基本形式及特点。

基于原型监测与数值分析的深挖方渠道安全评估

针对深挖方渠道安全评估的难题,选取典型深挖方断面分析监测资料反映的渠坡运行状况,并使用ABAQUS软件开展有限元反演分析,基于实测资料和数值分析来评估深挖方渠道的渗流和变形,并以此为依据对深挖方渠道进行安全评价。结果显示:渠道区域地下水位较低,不会影响边坡衬砌稳定,渠水有微弱外渗,坡面渗水很可能来自局部含水层,渠坡渗流稳定;渠坡最大侧向变形小于40 mm,位于渠坡表层,实测位移与计算至失稳的位移值相比占比不到10%,尚无深层滑动迹象,渠坡变形有较大安全储备;强度折减法计算的渠坡稳定性安全系数为1.64,满足设计要求,抗滑桩和坡面梁结构支护效果好;渠道运行状况良好。研究结果表明,采用原型监测与数值分析相结合的方式,能较好的评估深挖方渠道的实际安全状态。

深水铺管垂弯段屈曲状态的原型监测方法

为了确保海底管道铺设过程中垂弯段管道的安全性,发展了面向深水S型铺设悬垂段屈曲失效评价的原型监测方案.针对水下管道的状态无法直接测量的难点,提出在现场将托管架、张紧器等结构的铺设状态参数与铺设水深等参量作为监测信息,由监测信息直接或间接地计算垂弯段管道的轴力、弯矩等力学参数的原型监测方案.通过算例结果的对比分析,由监测参数求得的垂弯段的轴力、弯矩与文献[16]的结果接近,弯矩最大值的相对误差在5%以内,满足评价要求,验证了拟定原型监测方案的有效性和可行性.利用计算得到的轴力与弯矩,结合管道的局部屈曲极限准则,给出对垂弯段管道屈曲评价的算例.

石板水电站大坝原型监测设计

叙述了重庆石板水电站大坝原型观测的设计情况及资料分析方法。经过电站已完建两年时间证明 ,所设大部分监测仪器运行良好 。