社会与城市建设的快速发展,增加了对城市地下管道的需求。PE管以其优异的物理性能,高的耐腐蚀性、韧性、抗挠性以及在施工过程中简单的施工程序,而且在使用过程中能够在不影响使用的情况下更好的进行维修,因此PE管道被广泛应用于给水、排水、燃气、矿山(即双抗管)、化工管等领域。但由于城市道路及房屋建设对地下土壤的扰动、城市地下水的过度开采以及地震等非人为原因引起的地下管道附近土体发生突发性地基沉陷导致管道周围土体发生坍塌等现象,严重危机着城市地下管线的正常使用,以致危害人类生命健康。本文通过在土工槽实验室进行足尺试验及小尺寸模型试验,分析了地下管线在管道周围土体塌陷的情况下管道的变形情况,通过在实验室的模型试验研究了不同直径、不同壁厚的地下PE管道的在使用时受到突发性地基沉陷时管道的沉降与变形情况,得到了地下PE管道在使用过程中不同管道外径,不同管道壁厚在管道受到突发性地陷情况下对管道沉降变形的影响。本文的主要内容包括以下几个方面：1.比较几种常用的管道上方土压力的计算公式,通过试验测得的地下管道上方土压力的值,参照现有成果,得出适用于试验情况下地下PE管道上方土压力的计算公式,为地下管道上方的土压力计算提供实验和理论依据。2.通过得到的管道上方土压力的计算公式,研究讨论管道在下方土体塌陷的情况下管道的变形曲线,依据地下管道的施工设计及使用规范,确定管道在发生影响使用状态时的挠度时地下管道的受力及变形曲线,从而判别出管道在下方土体塌陷的孔洞的尺寸,确立管道破坏的预判别标准,从而通过已有的地下管道检测系统(探地雷达、红外线探测法等)更好的预防管道由于大变形引起的管道破坏,保证人类生活的正常进行。3.在实验室进行小尺寸管道试验,通过采用不同外径、不同壁厚的以及在上部不同土体高度情况下地下管道的管道变形试验,讨论在地下管道正常使用状况下与管径、壁厚以及管道上部土体高度等参数之间的关系,为地下PE管道的设计与施工提供参考。通过得出的土压力计算公式,讨论不同管径、不同管道壁厚与管道下方孔洞计算宽度之间的关系,为管道的实际计算和设计提供依据。本文的研究通过在建立试验模型基础上进行实际试验模拟,是对地下PE管道使用状况的一次努力探索,对地下PE管道的变形与破坏分析具有一定代表性,尤其是通过试验得到的不同管道直径、管道壁厚以及管道埋深对管道变形的影响具有参考价值,但相关理论与实践还需要进一步完善。