地質災害環(huán)境下埋地油氣管線安全性研究.pdf

1、“西氣東輸管線、川氣東送管線”橫跨中國西部數(shù)干公里的地質災害地段，就地質災害環(huán)境對油氣管線的安全影響問題進行深入的研究具有重要的工程意義。論、文主要分析了滑坡、活動斷層、地震動載荷等地質災害環(huán)境對埋地油氣管線安全性影響，探討了影響管道安全性的多種因素，提出了相應的預防措施。具體工作內容包括： 1.以川氣東送管線沿線的羅針田邊坡為例，分析了管溝開挖前后的邊坡穩(wěn)定性，提出滑坡治理方案。模擬了山體滑坡發(fā)生時，滑坡巖(土)體沖刷管道埋土

2、、沖擊裸露管道的過程，結果表明：管道在滑坡體沖刷管道埋土的過程中受力較小，而在滑落塊體直接撞擊裸露管道的過程中，受力超過屈服極限，失穩(wěn)破壞。 在此基礎上，研究了滑坡體長度、坡角角度、滑落塊體體積、管溝回填土類型、管道埋深等主要因素對管道破壞的影響。得出管道在滑坡體長度及坡角較小時即發(fā)生破壞，管道應力隨滑落塊體體積的增大而快速增加，增大管道埋深可以減小管道受沖擊作用的影響，采用粘土填充時，可減小沖擊荷載引起的管道變形。 2

3、.現(xiàn)有的關于斷層作用下埋地管道穩(wěn)定性理論和梁模型有限元分析方法都難以分析管截面發(fā)生大變形的情況，例如屈曲變形。因此，論文采用管道殼單元結合土彈簧的管土耦合模型，分析了活動斷層作用下埋地管道的非線性大變形反應。分析表明管道跨越斷層最佳角度為90°；大管徑、壁厚管道能抵抗更大的斷層位移；管道應淺埋并選擇松散的砂性回填土。 3.建立了地震波作用下管土非線性接觸動力分析模型，以中國天津(1976)地震記錄中南北向地震波為地震載荷，分析了