CIPP修复内衬-埋地柔性管道复合结构受力特性数值模拟研究

李 景

(中铁十八局集团有限公司，天津 300222)

摘　要：　柔性管道广泛应用于地下管网工程中，但随着使用年限增加，大量柔性管道亟待修复。原位固化法(curried in place pipe，CIPP)是一种常用的非开挖管道修复技术。为研究CIPP修复内衬-埋地柔性管道复合结构的受力特性，构建了土体-埋地柔性管道-内衬相互作用的二维有限元模型，并通过与土箱模型试验结果进行对比验证了有限元模型的可靠性。通过参数敏感性分析讨论了内衬弹性模量、内衬壁厚、管周土体密实度和初始椭圆度对CIPP修复内衬-埋地柔性管道复合结构的影响。研究结果表明，内衬最大应变发生在试样两侧与管顶呈约65 °处，且管顶的应变大于管底;内衬危险点的局部应变峰值随着内衬弹性模量的减小而增大，而内衬整体的应力应变水平随之降低;管周土体密实度与复合结构承载能力成正相关，且内衬危险点随着管周土体密实度的降低而向管顶移动;随着埋地柔性管道初始椭圆度的增大，复合结构的刚度随之减小，危险点的应变峰值增大。该研究结果可为CIPP修复设计提供参考。

关键词：　非开挖; 原位固化法; 复合结构; 数值模拟