垃圾填埋场渗滤液管应力变形分析：HDPE与PVC管道的力学特性

垃圾填埋场的渗滤液收集系统是环境保护的重要组成部分，通常采用高密度聚乙烯(HDPE)和聚氯乙烯(PVC)等材料制成的管道来进行收集和导排。然而，这些管道在实际运行中可能会遇到应力变形甚至破损的问题，尤其是在填埋场的长期压力作用下，管道的稳定性成为关注焦点。这篇论文深入探讨了渗滤液收集管的应力变形特性，以解决这一领域的技术挑战。 论文假设渗滤液收集管的应力变形问题可以简化为平面应变问题，即管道的变形主要在垂直于管轴的平面上进行。作者考虑了管道的实际工作条件，包括管土之间的相互作用，运用弹性力学理论来构建模型。通过这种方法，作者得到了管道内任意一点的应力和位移的解析表达式，这是对现有理论的重要补充，旨在提供更精确的设计指导。 研究发现，管道在与土壤接触面上承受的是压应力，这种应力随着与水平面夹角θ的增大而增加，其中径向正应力和环向正应力均随θ的增大而上升。最糟糕的情况发生在管道的顶部，那里承受的最大正应力可能导致管道的局部损坏。此外，管道的变形行为根据θ角的不同表现出不同的模式：当θ在0°至30°范围内时，管道会发生拉伸变形；而在30°至90°范围内，管道则经历压缩变形。在这两个阶段，管道顶端的位移变化最为显著。 这项研究成果对于垃圾填埋场渗滤液收集管的设计和选择具有重要的实践意义。它提供了基于应力和位移特性的定量分析，帮助工程师在设计时预测并控制可能的应力集中，从而确保管道的耐用性和系统的长期稳定运行。通过对比与已有模型的解析解，作者验证了这种方法的科学性和实用性，这无疑推动了垃圾填埋场渗滤液管理技术的进步。这篇文章在理论和工程应用上都为垃圾填埋场的环境保护做出了重要贡献。