Numerical investigation of axial-vertical and lateral-vertical pipeline/soil interaction in sand

N. Daiyan, S. Kenny, R. Phillips, R. Popescu

Dans les comptes rendus d’articles de la conférence: GEO2011: 64th Canadian Geotechnical Conference, 14th Pan-American Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, 5th Pan-American Conference on Teaching and Learning of Geotechnical Engineering

Session: Buried Structures & Subsurface Systems

ABSTRACT: This numerical study is focused on an improved understanding of complex soil failure processes and load transfer mechanisms during combined axial-vertical (upward) relative pipeline/soil displacement events associated with large ground deformation hazards in sand. A parametric study has been conducted using the continuum finite element method with the software package ABAQUS. A range of practical design parameters such as pipeline burial depth vs. diameter ratio, soil properties, pipeline/soil interface friction angle and relative angles of movements are investigated. The outcome of numerical investigations is compared with available data in literature. Interaction diagrams that characterize the coupled soil load-displacement mechanisms in oblique axial-vertical direction are developed and discussed. The interaction curves for axial-lateral and lateral-vertical pipeline/soil interactions are also reviewed. These interaction diagrams provide an engineering basis to develop alternative soil spring formulations that account for coupled soil deformation mechanisms during pipeline/soil relative movement.

RÉSUMÉ: C'est numérique étude ciblée sur une amélioration de compréhension des processus complexes et l'échec du sol permet de mécanismes de transfert Au cours de la axiale combinée à la verticale par rapport Pipeline / événements de déplacement du sol des dangers associés à la déformation grand terrain dans le sable. Une étude paramétrique effectuée à l'aide continuum a été la méthode des éléments finis avec le logiciel Abaqus. Une gamme de pratiques paramètres de conception comme je suis donc heureux ensouillage de pipe Profondeur rapport, les propriétés du sol, d'un pipeline / angle de frottement du sol interface et des mouvements relatifs des angles sont étudiés. Les résultats des enquêtes numériques sont comparées aux données disponibles dans la littérature. Diagrammes d'interaction que nous caractérisons la charge couplée sol-Mécanismes de déplacement axial oblique dans les pays développés et la direction verticale sont discutées. L'interaction entre les courbes pour la canalisation axiale, latérale et verticale-latérale / interactions sol sont examinées aussi. Ces diagrammes d'interaction Fournir une base d'ingénierie pour développer notre alternative formulations du sol au printemps que nous rendre compte de la déformation du sol couplé mécanismes Pendant le mouvement du sol Pipeline / relative.

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