الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان
(ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۸۶
کد مقاله
CVL86
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
تاثیرات تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی
نام انگلیسی
Effects of soil reinforcement on uplift resistance of buried pipeline
تعداد صفحه به فارسی
۲۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۷
کلمات کلیدی به فارسی
خط لوله, پیک مقاومت زیر فشار, ژئوگرید, ماسه سست
کلمات کلیدی به انگلیسی
Pipeline, Peak uplift resistance, Geogrid, Loose sand, PLAXIS 3D TUNNEL
مرجع به فارسی
دپارتمان ژئوتکنیک و حمل و نقل، کالج مهندسی راه و ساختمان، دانشگاه تکنولوژی مالزی
الزویر
مرجع به انگلیسی
Measurement; Dept. of Geotechnics and Transportation, Faculty of Civil Engineering, Universiti Teknologi Malaysia, UTM; Skudai, Johor, Malaysia; Construction Research Alliance, Universiti Teknologi Malaysia, UTM Skudai, Johor, Malaysia; Elsevier
کشور
مالزی
تاثیرات تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی
چکیده
بروز خرابی در خطوط لوله به واسطه مقاومت اندک زیر فشار / فشار بالا رونده در خاک به عنوان یک مسئله جدی محیط زیستی و اقتصادی به شمار می آید. بنابراین توجه خاصی به ارزیابی قابلیت مقاومت زیر فشار بیشتر خطوط لوله با توجه به مقاومت خاک شده است. هدف این مطالعه بررسی تأثیر بکارگیری ژئوگرید جهت افزایش مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی می باشد. جهت بررسی تأثیر عمق قرارگیری لوله ها، قطر آنها، طول لایه های ژئوگرید و تعداد لایه های ژئوگرید بر روی مقاومت پیک زیر فشار (PUR) ماسه های سست، ۳۳ آزمایش کوچک مقیاس در سطح آزمایشگاهی انجام شد. نتایج آزمایشات نشان دهنده آن هستند که عمق قرارگیری و قطر لوله ها دارای تأثیر مستقیمی بر روی نتایج PUR می باشند. این یافته معرف آن است که تعداد لایه های ژئوگرید از تأثیر معنی داری بر روی مقادیر PUR برخوردار نمی باشد. با توجه به مقادیر مورد نظر PUR، کاربرد دو لایه ژئوگرید، با طول مشابه، به جای یک لایه به عنوان یک مزیت به شمار می آید. جهت تصدیق نتایج آزمایشی، ۳۳ آزمایش تحت فرآیند تحلیل برگشتی با استفاده از برنامه “PLAXIS 3D TUNNEL” انجام شد. در نهایت این مورد مشخص گردید که نتایج تجربی و عددی در توافق خوبی با یکدیگر هستند.
کلمات کلیدی:خط لوله، پیک مقاومت زیر فشار، ژئوگرید، ماسه سست، برنامه PLAXIS 3D TUNNEL
تاثیرات تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی
۱- مقدمه
به طور کلی لوله های زیرزمینی / مدفون به طور شایع جهت حمل آب، نفت / گاز طبیعی و دیگر مواد مورد استفاده قرار می گیرند. در طراحی خطوط لوله دریایی، مقدار حداکثری زیر فشار به عنوان یک عامل اصلی تلقی می شود. پروفایل خط لوله از یک حرکت بالا رونده، در ارتباط با برآمدگی های متعدد در خاکریزهای مربوطه و همچنین به واسطه وزن خود خطوط لوله، برخوردار می باشد. به منظور فراهم آوردن مقاومت زیر فشار مکفی و در نتیجه ممانعت از بروز فشار بالارونده بر روی خطوط لوله، عمق خطوط لوله و پوشش خاک می بایست بدرستی انتخاب شوند. بسیاری از تحقیقات در ارتباط با مقاومت زیر فشار و عمق خطوط لوله انجام شده اند [۱ ـ ۶]. در این مقاله، بکارگیری توأمان ژئوگریدها در ارتباط با ارتقای مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی در ماسه های سست مورد نظر قرار گرفته است. با توجه به این موضوع، یک مطالعه تجربی متشکل از ۳۳ آزمایش زیر فشار در مقیاس کوچک انجام شده اند. به طور همزمان، تحلیل عددی با استفاده از برنامه PLAXIS 3D TUNNEL برای اهداف تصدیقی مورد استفاده قرار گرفته است.
تاثیرات تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی
۲- تحقیقات مرتبط
آزمایشات، تحلیل های عددی و ریاضیاتی به طور گسترده ای جهت بررسی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی اعمال گردیده اند [۷ ـ ۱۷]. در بین محققین دیگر، کاربرد ژئوگرید در ارتباط با ارتقای ظرفیت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی در خاک های غیرچسبنده مرطوب متراکم به طور گسترده ای به وسیله Selvadurai مورد بررسی قرار گرفته است [۱۸]. این موضوع مشخص شد که افزایش قابل توجهی در ظرفیت زیر فشار خطوط لوله با استفاده از ژئوگرید، به هنگامی که بارهای پیک مدنظر هستند، حاصل خواهد آمد. به علاوه، این مورد نیز گزارش شده است که ارتقاء در ظرفیت زیر فشار تا میزان ۲۵۰% با توجه به ظرفیت نهایی فرآیند قرارادن / مدفون سازی خطوط لوله بزرگ، نیز قابل حصول می باشد.
یکسری از آزمون های مدل سازی با سانتریفوژ به وسیله Thusyanthan و همکاران انجام شده است [۱۹]. این آزمایش جهت بررسی مقاومت کمانشی برآمدگی خطوط لوله زیرخاکی در خاک رس انجام شد. جابجایی عمودی خط لوله، فشار منفذی شدید و مقاومت پوشش خاک مورد آزمایش قرار گرفتند. با توجه به این موضوع، پارامترهای معنی دار شامل عمق خاکریز، میزان مقاومت بیرون کشیدگی، عمق دفن و بازه زمانی بین دفن و بهره برداری مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج این آزمایشات مشخص کننده این موضوع می باشند که عمق دفن به صورت مستقیمی در تناسب با مقاومت زیر فشار یا بالاروندگی می باشد. به علاوه، تأثیر بخش خاکریز بر روی مقاومت زیر فشار در مقایسه با خاکریز رسی نیز قابل توجه است. با توجه به عامل زیر فشار که در مبحث Schaminee و همکاران [۲۰] ارائه شده است، تأثیر چگالی نسبی ماسه بر روی مقاومت زیر فشار به وسیله Bransby و همکاران مورد بررسی قرار گرفت [۳]. یکسری از آزمایشات مدلسازی فیزیکی و سانتریفوژ در هر دو مورد ماسه های سست و متراکم جهت برآورد مقاومت زیر فشار خطوط لوله دریایی انجام شد. ضریب زیر فشار ۵/۰ در ماسه سست به دست آمده است، در حالی که این ضریب به میزان ۱ برای ماسه های متراکم افزایش داشته است. کمانش برآمدگی خطوط لوله مدفون در انواع مختلف خاک ها به وسیله Ommundsen [21] مورد بررسی قرار گرفته است که در آن تحلیل های تجربی و عددی استفاده شده است. نتایج معرف آن هستند که مقاومت زیر فشار خاک رس در مقایسه با ماسه و شن بسیار بیشتر خواهد بود.
یک تست کوچک مقیاس مدل آزمایشگاهی به وسیله Trautmann و همکاران [۲۲] برای برآورد حداکثر نیروی زیر فشار خطوط لوله مدفون در ماسه خشک انجام شد. حداکثر نیروی زیر فشار خطوط لوله مدفون به عنوان تابعی جهت بررسی چگالی / تراکم ماسه و عمق لوله مورد بررسی قرار گرفت. تحت شرایط کرنش مسطح یا صفحه ای، نتایج مشخص کننده آن هستند که مقاومت زیر فشار ماسه سست به طور معنی داری در مقایسه با مقاومت زیر فشار ماسه های متراکم کمتر می باشد. نتایج حاصله مؤکد صحت نتایج تحلیلی ارزیابی مقاومت زیر فشار ارائه شده به وسیله Vesic [8] و نتایج عددی ارزیابی مقاومت زیر فشار ارائه شده به وسیله Row و Davis [23] می باشد. مدل های کوچک مقیاس آزمایشگاهی نیز به وسیله Choobbasti و همکاران [۲۴] جهت بررسی تأثیر چگالی نسبی ماسه همراه با عمق دفن بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله مدفون انجام شده است. نتایج معرف آن هستند که مقاومت زیر فشار بیشتری با توجه به افزایش عمق دفن خطوط لوله حاصل خواهد شد. با این وجود، چگالی نسبی ماسه دارای تأثیر زیادی در این زمینه می باشد به گونه ای که با یک افزایش ۲۰ درصدی در وزن مخصوص ماسه تأثیر مشابهی همانند افزایش ۴۰ درصدی عمق دفن بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله مدفون حاصل خواهد شد.
تاثیرات تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی
۳- تست های آزمایشگاهی
در این مطالعه، چندین آزمایش فیزیکی کوچک مقیاس جهت بررسی ظرفیت زیر فشار سطح مقطع خطوط لوله در ماسه های سست انجام شد. به همین دلیل، سیستم تجربی متشکل از یک محفظه تست مستطیلی شکل همراه با بازوی کشنده متصل به یک موتور AC جهت ایجاد یک نیروی زیر فشار / بالابرنده بر خط لوله می باشد. اندازه این محفظه آزمایشی که در مطالعه جاری مورد استفاده قرار گرفته است به ترتیب برابر با ۶۰۰، ۲۰۰ و ۴۰۰ میلیمتر از نقطه نظر پهنا، عمق و بلندی می باشد. دو طرف این محفظه همراه با کف آن با استفاده از صفحه فولادی به ضخامت ۲۰ میلیمتری ساخته شده اند. بخش جلویی این محفظه از ماده Plexiglas با ضخامت ۲۰ میلیمتری انتخاب شد برای مشاهده جزئیات تجهیزات بکار گرفته شده در این آزمایش به شکل ۱ رجوع کنید.
در این آزمایش سه لوله ۲۵، ۳۵ و ۴۵ میلیمتری از نقطه نظر قطر و ۱۵۰ میلیمتری از نقطه نظر طول جهت حاصل آوردن حداکثر مقاومت زیر فشار بکار گرفته شدند. طول های مختلف ژئوگرید ۲۰۰، ۳۰۰ و ۴۰۰ میلیمتر نیز در این مطالعه مورد استفاده قرار گرفتند.
تست آزمایشگاهی کوچک مقیاس متشکل از سه فاز متمایز می باشد. در اولین فاز، برآوردهای ظرفیت زیر فشار خط لوله بدون انجام پروسه تقویتی با استفاده از ژئوگرید انجام شد. این آزمایشات برای دو عمق مختلف (۱۰۰ و ۱۵۰ میلیمتری) انجام شدند.
تاثیرات تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی
۴- شبیه سازی عددی
آزمایشات زیر فشار خط لوله با استفاده از دستورالعمل جزء اصلی قرار گرفته شده در برنامه “PLAXIS 3D TUNNEL” اعمال گردیدند. این نرم افزار کاربرپسند به صورت پایدار بوده و از قابلیت تحلیل دفرمه شدگی خاک در اطراف منافذ تونل برخوردار است. با این وجود، به واسطه کاربردپذیری بالای آن در ارتباط با تحلیل دیگر مشکلات ژئوتکنیکی مرتبط، این سیستم جهت شبیه سازی آزمون بیرون کشیدگی خط لوله نیز مورد استفاده قرار گرفت. این نرم افزار بدین علت انتخاب شد که به راحتی در دسترس بوده و به آسانی نیز قابل استفاده می باشد. فرآیند ورود ویژگی های هندسی این مسئله به راحتی با استفاده از یک سیستم CAD ـ مانند و با استفاده از ابزارهای کششی انجام شد، و در این زمینه سیستم های ارتقا یافته خروجی قابلیت فراهم آوردن شاخص های کامل با جزئیات مربوطه در ارتباط با نتایج کامل و اتوماتیک محاسباتی را ارائه می نمایند.
تاثیرات تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله زیرزمینی
۵- نتایج و مباحث
جهت مشخص سازی تأثیر تقویت خاک بر روی مقاومت زیر فشار خطوط لوله مدفون، یک سری از آزمایشات کوچک مقیاس انجام شدند. برای اهداف تصدیقی، این آزمایشات با استفاده از برنامه PLAXIS 3D TUNNEL مدلسازی گردیده و نتایج آن با نتایج حاصله در تست های آزمایشگاهی مقایسه شده و مورد بحث قرار گرفت. جدول ۲ نشان دهنده نتایج آزمایش های تجربی و مدل های عددی می باشد. به طور کلی، نتایج این جدول معرف کارایی بکارگیری ژئوگرید جهت افزایش مقاومت زیر فشار خطوط لوله مدفون می باشد. تأثیر قطر لوله بر روی PUR خطوط لوله مدفون را در شکل ۶ مشاهده نمود. همانگونه که در این شکل مشخص می شود، قطر خط لوله به عنوان یک پارامتر معنی دار در برآورد مقادیر PUR تلقی می شود. نتایج معرف آن هستند که برای قطر لوله ۲۵، ۳۵ و ۴۵ میلیمتری، مقادیر PUR به ترتیب عبارتند از: ۹۲/۴۹، ۲۸/۶۵ و N 88/74. این یافته ها معرف آن هستند که PUR مرتبط با خطوط لوله به طور مستقیم در ارتباط با قطر آن می باشد. به منظور ارائه یک مبحث خلاصه و جامع، تنها نتایج قطر لوله ۲۵ میلیمتری مورد بررسی قرار می گیرد. همانگونه که در شکل ۷ مشخص شده است عمق مدفون سازی لوله ها نقش مهمی را در افزایش مقادیر PUR بازی می نماید. بر مبنای این شکل، برای خاک مشابه و قطر لوله ۲۵ میلیمتری، مقادیر PUR خط لوله در عمق ۱۵۰ میلیمتری برابر با N92/49 می باشد، در حالی که این مقدار برابر با N 48/36 در عمق ۱۰۰ ملیمتر مشخص شده است. همانگونه که انتظار می رود و قبلاً نیز به وسیله Dickin در مرجع [۱۰] مورد بحث قرار گرفته است، تفاوت مقادیر PUR در صورت استفاده از قطر بزرگتر لوله کاهش خواهند یافت. بر مبنای جدول ۲ و همچنین شکل های ۶ و ۷، قطر لوله و عمق دفن تأثیر مستقیمی را بر روی افزایش مقاومت زیر فشار دارند. با این وجود، به نظر می رسد که تأثیر عمق دفن در مقایسه با قطر لوله بیشتر نمود می یابد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
