滑坡碎屑流纵向作用下埋地天然气管道变形规律

滑坡碎屑流作为滑坡灾害的一种,其滑坡体中含有较多碎石,且能以较高速度沿着山体运动,具有极强的破坏力。为了确保滑坡碎屑流致灾区域埋地集输管道的安全运行,基于热弹塑性理论和管道与土体非线性接触理论,采用管—土耦合方法,建立了滑坡碎屑流灾害作用下其变形分析模型,分析了管道运行、结构参数和滑坡碎屑流规模对埋地天然气管道变形的影响规律。研究结果表明:①滑坡碎屑流作用下,管道最大椭圆化率随着运行压力增大而减小,随着径厚比增大而增大,且滑坡碎屑流厚度越大,椭圆化率变化幅度越大,因此合理的径厚比和较大的运行压力在一定程度上可以增强管道的抗变形能力;②随着壁厚减薄加剧,不同规格管道的最大椭圆化率随之急剧增加,因此对于埋地管道应注意腐蚀防护,减小管道管壁减薄诱发的失效风险;③管道最大椭圆化率受运行参数的影响较小,受管道自身结构的影响更大,因此在满足天然气管道强度要求条件下,合理设计其结构对增强管道抗变形的能力有积极意义;④对比滑坡碎屑流厚度、长度、宽度等对管道最大椭圆化率影响,其中厚度对管道最大椭圆化率的影响最大。结论认为,该研究成果可以为管道设计优化提供依据,对天然气管道的安全运行具有借鉴和参考意义。