Behavior of a branched buried MDPE gas distribution pipe under axial ground movement

RÉSUMÉ: Les tuyaux en polyéthylène à moyenne densité (MDPE) sont largement utilisés pour les systèmes de distribution de gaz au Canada et dans le monde entier. Ces tuyaux sont souvent exposés aux mouvements relatifs du sol résultant de glissements de terrain et de tremblements de terre. Les effets du mouvement relatif du sol sur les tuyaux sont influencés par la présence de branches latérales et du joint en T qui relie la branche. Seule une étude limitée est actuellement disponible dans la littérature sur l'étude du comportement des tuyaux ramifiés soumis aux mouvements du sol. Cet article présente une étude expérimentale d'un tuyau MDPE ramifié soumis à un mouvement axial du sol. Un essai avec un tuyau de distribution de gaz de 60.3 mm de diamètre est réalisé dans le laboratoire de l’Université Memorial de Newfoundland. Les contraintes de la paroi du tuyau et les pressions du sol autour du tuyau sont mesurées pour saisir le mécanisme de l'interaction sol-tuyau. Les résultats du test révèlent que la force d'arrachement et les contraintes sur la paroi du tuyau sont influencées de manière significative par le joint en T. L'allongement du tuyau flexible en MDPE contribue également aux déformations du tuyau et aux contraintes exercées sur les parois.

ABSTRACT: Medium density polyethylene pipes (MDPE) are widely used for gas distribution systems in Canada and worldwide. These pipes are often exposed to relative ground movements resulting from landslides and earthquakes. The effects of the relative ground movement on the pipes are influenced by the presence of lateral branches and the tee-joint connecting the branch. Only a limited study is currently available in the literature on studying the behavior of branched pipe subjected to ground movements. This paper presents an experimental investigation of a branched MDPE pipe subjected to axial ground movement. A test with a 60.3 mm diameter gas distribution pipe is conducted using the laboratory facility at Memorial University of Newfoundland. Pipe wall strains and soil pressures around the pipe are measured to capture the mechanism of soil-pipe interaction. Test results reveal that the pullout force and pipe wall strains are significantly influenced by the tee-joint. The elongation of the flexible MDPE pipe also contributes to the pipe deformations and wall strains.