Document
Analysis of buried plastic pipes in dune sand
Publisher
Sultan Qaboos University
Gregorian
2012
Language
English
Subject
English abstract
Dune sands create major problems in Oman for construction of buried pipes. It is not a suitable backfill soil for buried pipe because of its low bearing capacity, easy to collapse upon wetting, high permeability and low shear strength. This thesis studied the performance of buried plastic pipes in dune sands by simulating the pipe -soil model using a two dimensional plane strain element in ABAQUS. Because of symmetry, only one-half of the soil-pipe system was modeled. The nonlinear behavior of soil was modeled with hypoelastic model. The study considered different factors that affect the performance of plastic pipe such as non linear properties of backfill and bedding soil, relative soil density (dense, medium and loose), bedding angle (00, 450,900), installation methods (trench and embankment), pipe material (HDPE and PVC), pipe diameter (1076 mm and 610 mm) and internal pressure in the pipe. The pipe soil response includes normalized change in vertical diameter, hoop strain, bending strain and pressure in the pipe. It was found that soil relative density is one of the most important factor that affect the performance of plastic pipe. The percentage change in vertical diameter increases while the hoop and bending strains decrease as the relative density increases. The normalized change in vertical diameter, hoop strain, bending strain and pressure in the pipe decrease with increase in bedding angle. The hoop and bending strain increase with an increase in the modulus of elasticity for the pipe.
The main conclusion of this study is that dense dune sands can be used as a backfill material for plastic pipe with bedding angle of 45°.
Member of
Resource URL
Arabic abstract
خلقت الكثبان الرملية مشاكل كبيرة في سلطنة عمان من حيث طمر الأنابيب الممدودة، حيث انها ليست تربة الردم المناسبة لدفن الأنابيب بسبب انخفاض قدرتها على التحمل، كما انها سهلت الانهيار حينما تكون الأض رطبة، علاوة على كونها عالية التفانية ومنخفضة القوة. لذلك اشتملت هذه الرسالة على أداء الأنابيب البلاستيكية المدفونة في الكثبان الرملية من خلال محاكاة نموذج الأنابيب في التربة باستخدام برنامج ABAQUS ونظرت الدراسة في العوامل المختلفة التي تؤثر على أداء الأنابيب البلاستيكية مثل:
• الخصائص غير الخطية لترية الردم . نسبة كثافة التربة (كثيفة، متوسطة، وقليلة الكثافة)
• زاوية الردم بالدرجة (صفر، 40، 90) .
طرق التثبيت (الخندق، والساتر) . مواد الأنابيب (البولي ايثلين عالي الكثافة، وبولي كلوريد الفينيل) . قطر الأنابيب (۱۰۷۹ مم و ۹۱۰) .
الضغط الداخلي في الأنابيب وكانت استجابة الأنابيب التربية يشمل التغيير في القطر العمودي، وجهد الطوق، وجهد الانحناء، والضغط في الأنبوب. وقد وجد أن نسبة كثافة التربة هي واحدة من أهم العوامل التي تؤثر على أداء الأنابيب البلاستيكية. كما لوحظ انه بارتفاع النسبة المئوية التغير في القطر الراسي، تزداد الكثافة التسيية، فيما ينقص كل من جهد الطوق وجهد الانحناء. في المقابل يحدث انخفاض في كل من التغيير في القطر العمودي، وجهد الطوق، وجهد الانحناء، والضغط حين زيادة زاوية الردم. وعليه كان الاستنتاج الرئيسي من هذه الدراسة هو أنه يمكن استخدام رمال الكثبان الرملية الكثيفة كمادة للردم الأنابيب البلاستيكية التي تحتوي على زاوية مقدارها 45 درجة للردم.
• الخصائص غير الخطية لترية الردم . نسبة كثافة التربة (كثيفة، متوسطة، وقليلة الكثافة)
• زاوية الردم بالدرجة (صفر، 40، 90) .
طرق التثبيت (الخندق، والساتر) . مواد الأنابيب (البولي ايثلين عالي الكثافة، وبولي كلوريد الفينيل) . قطر الأنابيب (۱۰۷۹ مم و ۹۱۰) .
الضغط الداخلي في الأنابيب وكانت استجابة الأنابيب التربية يشمل التغيير في القطر العمودي، وجهد الطوق، وجهد الانحناء، والضغط في الأنبوب. وقد وجد أن نسبة كثافة التربة هي واحدة من أهم العوامل التي تؤثر على أداء الأنابيب البلاستيكية. كما لوحظ انه بارتفاع النسبة المئوية التغير في القطر الراسي، تزداد الكثافة التسيية، فيما ينقص كل من جهد الطوق وجهد الانحناء. في المقابل يحدث انخفاض في كل من التغيير في القطر العمودي، وجهد الطوق، وجهد الانحناء، والضغط حين زيادة زاوية الردم. وعليه كان الاستنتاج الرئيسي من هذه الدراسة هو أنه يمكن استخدام رمال الكثبان الرملية الكثيفة كمادة للردم الأنابيب البلاستيكية التي تحتوي على زاوية مقدارها 45 درجة للردم.
Category
Theses and Dissertations