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行业领域

新材料技术,新能源及节能技术

需求背景

车辆重载对地下管廊的循环往复作用，不仅容易影响到综合管廊工程的正常使用功能，而且还可能产生严重的次生灾害，从而导致城市和工矿企业处于瘫痪状态。本项目针对上述情况作用下管廊的受力性能进行研究，结合监测试验数据，揭示交通荷载作用下管廊-土体-路面结构系统中传递机理；通过数值模拟和理论分析，研究交通荷载作用下管廊-土体-路面结构动力耦合相互作用；并结合监测数据及有限元理论分析结果，筛选影响地下管廊受力性能的主要参数，并进一步提出管廊结构的设计方法，以供相关工程设计计算参考。

需解决的主要技术难题

由于城市建设的需要，市政管廊一般直接埋设在道路以下。随着我国经济与交通事业的发展，公路运输突出表现为交通量增大、载重增加、车速加快、超载现象严重等新特点，埋设在道路以下的管廊会遭受交通荷载的循环往复作用。由于土体在循环荷载作用下会产生塑性变形累积，交通荷载的往复作用会使路基产生不可恢复的永久沉降变形，导致埋设于道路以下的管廊产生不均匀沉降或局部应力集中，造成管廊开裂或渗漏等事故，影响管廊的正常运行。由于地下管廊具有隐蔽性，检查和维修比较困难，加上输送的是与工农业生产和人民生活密切相关的水、油、气等介质，因此一旦发生运行事故，除了管廊系统自身损坏造成的直接损失以外，还有可能引发严重的次生灾害，导致巨大的经济损失甚至人员伤亡，危及社会生产与生活安全。这对地下综合管廊的安全可靠性与经济耐久性提出更高的要求。因此，研究地下综合管廊在车辆重载往复作用下的力学失效机理，并最终实现对在役管廊剩余使用寿命和管网可靠性的评估与预测具有重要的现实意义。

期望实现的主要技术目标

目前，综合管廊己经成为现代社会中一种重要的基础设施，在社会生产和生活中发挥着举足轻重的作用。尤其是市政管廊对于城市而言其意义尤为重大，如果把城市比喻为像人一样的有机体，那么管廊就如同人身体上的血脉一样为城市输送养分、排出废弃物，不断地进行着物质和能量的交换，因此管廊工程又被称为城市生命线工程。根据对全国500多个城市供水企业的调查，目前我国供水管网的平均漏失率约为***%，漏失率超过8%的城市占***%，日损失水量达几百万吨。杭州市区仅在1990-1993年间，给水管廊发生爆管及漏水事故就达数千次，漏水率达8%左右，造成经济损失900多万元，其中大型排水管廊共发生运行事故22次，仅抢修费用一项就达390余万元。中国石油化工股份有限公司天津分公司装置区及公用区域的管廊大部分建于20世纪70年代，在油罐车等重载车辆长期往复作用下钢筋混凝土结构的管墩和管架多次出现混凝土开裂、保护层脱落等情况，对装置的正常生产和人身安全构成了严重威胁。

需求解析

解析单位：重庆市永川区 解析时间：2022-10-30

王渝民

重庆西南大学

教授

综合评价

该技术需求足够清晰

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