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Measured deformations and calculated stresses of high-density polyethylene pipes under very deep burial / R. P. Krushelnitzky in Canadian geotechnical journal, Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) 

Public ISBD [article]  in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 650–664 Titre : Measured deformations and calculated stresses of high-density polyethylene pipes under very deep burial Type de document : texte imprimé Auteurs : R. P. Krushelnitzky, Auteur ; R. W. I. Brachman, Auteur Article en page(s) : pp. 650–664 Note générale : Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Deep  burial  High-density  polyethylene  pipe  Landfill  Heap-leach  pad  Enfouissement  en  profondeur  Tuyau  de  polyéthylène  à  haute  densité  Site  d’enfouissement  Base  de  lixiviation  en  tas Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The physical response of 100 mm diameter high-density polyethylene, plane-wall pipes is examined when subjected to vertical pressures as large as 3000 kPa. These pressures greatly exceed typical pressures for conventional sewer and culvert applications, but may be encountered in special applications, such as very deep tailing dams, heap-leach mining pads, and landfills. Results are presented for two different thicknesses of pipe with a diameter to thickness ratio, DR, equal to 11 and 26. Four different backfill materials are investigated, including poorly graded sand, well-graded gravel, and two poorly graded gravels. The pipes were observed to deform into essentially stable elliptical shapes with no evidence of buckling. Maximum deflections of the DR 11 pipes ranged from 10% of the initial pipe diameter at 3000 kPa for compacted poorly graded sand backfill to 20% at 2400 kPa for uncompacted angular poorly graded gravel backfill. Results from numerical analyses are also presented to provide insights into the soil and pipe response at very large pressures. Geometrically nonlinear finite element analysis featuring a viscoplastic pipe model and linear elastic–plastic model for the backfill was able to capture the measured deflections. Pipe stresses calculated from the analyses showed tensile stresses below the allowable long-term limits, but there was short-term compressive yield. Le comportement physique de tuyaux lisses en polyéthylène à haute densité de 100 mm de diamètre est examiné lorsque soumis à des pressions verticales atteignant 3000 kPa. Ces pressions dépassent largement celles des applications conventionnelles comme les égouts et ponceaux, mais peuvent être observées dans des applications spécifiques telles les digues de retenue des parcs à résidus très profonds, les bases de lixiviation en tas et les sites d’enfouissement. Les résultats sont présentés pour deux épaisseurs de tuyau ayant un ratio diamètre sur épaisseur DR de 11 et 26. Quatre matériaux de remblayage différents sont évalués : un sable à granulométrie uniforme, un gravier à granulométrie bien étalée, et deux graviers à granulométrie uniforme. Les tuyaux se sont déformés essentiellement en formes elliptiques stables sans céder. Les déflections maximales des tuyaux DR 11 variaient de 10 % du diamètre initial à 3000 kPa pour un remblai compacté de sable uniforme, à 20 % à 2400 kPa pour un remblai non compacté de gravier angulaire uniforme. Les résultats des analyses numériques sont aussi présentés afin de fournir des indications sur le comportement du sol et du tuyau à très hautes pressions. Une analyse d’éléments finis géométriques non linéaires utilisant un modèle viscoplastique pour le tuyau et un modèle linéaire élastique-plastique pour le remblai a permis de reproduire les déflections mesurées. Les contraintes calculées à partir des analyses pour le tuyau montrent que les contraintes en tension sont sous les limites à long terme mais qu’il y a un dépassement à court terme de la limite d’écoulement en compression. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...] [article] Measured deformations and calculated stresses of high-density polyethylene pipes under very deep burial [texte imprimé] / R. P. Krushelnitzky, Auteur ; R. W. I. Brachman, Auteur . - pp. 650–664. Sciences de la Terre Langues : Anglais (eng) in Canadian geotechnical journal > Vol. 46 N° 6 (Juin 2009) . - pp. 650–664 Mots-clés : Deep  burial  High-density  polyethylene  pipe  Landfill  Heap-leach  pad  Enfouissement  en  profondeur  Tuyau  de  polyéthylène  à  haute  densité  Site  d’enfouissement  Base  de  lixiviation  en  tas Index. décimale : 550 Sciences auxiliaires de la géologie. Résumé : The physical response of 100 mm diameter high-density polyethylene, plane-wall pipes is examined when subjected to vertical pressures as large as 3000 kPa. These pressures greatly exceed typical pressures for conventional sewer and culvert applications, but may be encountered in special applications, such as very deep tailing dams, heap-leach mining pads, and landfills. Results are presented for two different thicknesses of pipe with a diameter to thickness ratio, DR, equal to 11 and 26. Four different backfill materials are investigated, including poorly graded sand, well-graded gravel, and two poorly graded gravels. The pipes were observed to deform into essentially stable elliptical shapes with no evidence of buckling. Maximum deflections of the DR 11 pipes ranged from 10% of the initial pipe diameter at 3000 kPa for compacted poorly graded sand backfill to 20% at 2400 kPa for uncompacted angular poorly graded gravel backfill. Results from numerical analyses are also presented to provide insights into the soil and pipe response at very large pressures. Geometrically nonlinear finite element analysis featuring a viscoplastic pipe model and linear elastic–plastic model for the backfill was able to capture the measured deflections. Pipe stresses calculated from the analyses showed tensile stresses below the allowable long-term limits, but there was short-term compressive yield. Le comportement physique de tuyaux lisses en polyéthylène à haute densité de 100 mm de diamètre est examiné lorsque soumis à des pressions verticales atteignant 3000 kPa. Ces pressions dépassent largement celles des applications conventionnelles comme les égouts et ponceaux, mais peuvent être observées dans des applications spécifiques telles les digues de retenue des parcs à résidus très profonds, les bases de lixiviation en tas et les sites d’enfouissement. Les résultats sont présentés pour deux épaisseurs de tuyau ayant un ratio diamètre sur épaisseur DR de 11 et 26. Quatre matériaux de remblayage différents sont évalués : un sable à granulométrie uniforme, un gravier à granulométrie bien étalée, et deux graviers à granulométrie uniforme. Les tuyaux se sont déformés essentiellement en formes elliptiques stables sans céder. Les déflections maximales des tuyaux DR 11 variaient de 10 % du diamètre initial à 3000 kPa pour un remblai compacté de sable uniforme, à 20 % à 2400 kPa pour un remblai non compacté de gravier angulaire uniforme. Les résultats des analyses numériques sont aussi présentés afin de fournir des indications sur le comportement du sol et du tuyau à très hautes pressions. Une analyse d’éléments finis géométriques non linéaires utilisant un modèle viscoplastique pour le tuyau et un modèle linéaire élastique-plastique pour le remblai a permis de reproduire les déflections mesurées. Les contraintes calculées à partir des analyses pour le tuyau montrent que les contraintes en tension sont sous les limites à long terme mais qu’il y a un dépassement à court terme de la limite d’écoulement en compression. DEWEY : 550 ISSN : 0008-3674 En ligne : http://rparticle.web-p.cisti.nrc.ca/rparticle/AbstractTemplateServlet?calyLang=f [...]