崩塌落石冲击埋地油气管道的动力响应机理研究

• 作者: 方迎潮 汤明高 葛华 朱治儒 黄海滨
• 来源期刊: 工程地质学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 埋地管道 落石冲击 数值模拟 作用模式 动力响应机理
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 地质灾害
• 页码范围: 589-598
• 页数: 10页
• 分类号: P642.23
• 语种: 中文
• DOI: 10.13544/j.cnki.jeg.2021-0603

摘要

高位崩塌落石是造成长输埋地油气管道破坏的主要地质灾害之一.本文通过111处山区管道崩塌案例分析,归纳出崩塌与埋地管道相互作用的3种模式:冲砸管道、牵引管道及埋没管道,其中冲砸管道的危害性最大,并建立了崩塌与管道相互作用的地质力学模型.采用有限元仿真软件系统模拟了落石冲击、土体与管道变形响应过程及影响因素,发现落石冲击管道的作用过程是一个瞬态过程、持续时间约0.1 s,揭示了土体和管道动态响应规律及管土相互作用机理,发现管土变形经历了从协调变形到非协调变形的发展演化过程.在此基础上通过不同的落石速度、管道埋深、内压、落石形状以及防护工程等影响因素分析,提出了崩塌区管道防护设计建议,管道埋深设计2.0 m以上、盖板厚度不小于0.2 m,可有效降低管道遭受落石冲击破坏的风险.