油气管道敷设方式对含管边坡稳定性影响的研究

摘要

目前，我国各类输油气管道的总里程累计已突破12万公里，跃居世界前两位。其中，西气东输一、二、三线工程全部贯通，且大部分管道分布在青海、甘肃、陕西等黄土高原地区，该地区地质情况复杂，多高山丘陵，管道在该地区的敷设难免遇到大斜坡及高边坡情况。本次研究从管道地质灾害的现场调研出发，分析了各类含管边坡的坡面水毁以及崩塌、滑坡的危害特征；使用FLAC有限差分软件，在建立了11种管道沿边坡横向敷设的工况和4种管道沿边坡纵向敷设的工况的基础上，分析了各种工况下边坡的剪切应变率、水平位移以及安全系数等指标，研究发现：
　　（1）管道的横向铺设（沿边坡的走向铺设）对边坡安全系数的影响与未铺设管道时边坡滑动面的位置有关，当管道恰好位于滑动面位置时会减小边坡的安全系数，当管道位于滑动面的两侧，即位于滑动区和稳定区时，对边坡的安全系数影响甚微。
　　（2）管道的纵向铺设（沿边坡的坡面铺设）时会在一定程度上提高边坡的安全系数，随着管道与坡面夹角的逐渐增大，边坡的安全系数逐渐减小，但是其均大于原边坡的安全系数。对边坡的稳定性而言，管道的纵向铺设是有利的，但是对管道的受力而言则不利。
　　（3）通过对某矿区内一含管边坡加固工程案例的计算分析，论证了预应力锚索在加固油气管道边坡工程方面的适用性与可靠性，在原始状态下边坡的安全系数为0.94，支护后边坡的安全系数增大至1.28，符合规范的要求，同时在管道周围边坡的水平和竖向位移减小，以及管线周围的应力更加趋于合理，无明显的应力集中现象，即通过支护体系，边坡整体的受力以及位移得到了很大的改善，管道也处于安全运营状态。
　　本次研究立足于油气管道边坡工程的实际需要，重点研究了管道敷设方式对边坡稳定性的影响，同时通过含管边坡加固工程案例，给出加固建议，希望可以为含管边坡防护治理提供有益的帮助。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 管道沿边坡敷设遭受水毁的防治措施

1.4 本次研究的主要内容及技术路线

第2章 油气管道边坡滑坡灾害调研

2.1 调查情况概述

2.2 破面水毁对管道的危害特征

2.3 崩塌、滑坡灾害对管道的危害特征

2.4 小结

第3章 管道敷设方式对边坡稳定性的影响

3.1 引言

3.2 工程背景

3.3 计算模型的建立及分析工况

3.4 管道横向铺设结果分析

3.5 管道纵向铺设结果分析

3.6 结论

第4章 含管边坡加固工程实例

4.1 概述

4.2 边坡变形特征及稳定性评价

4.3 边坡的治理方案

4.4 边坡的安全性能分析

4.5 结论

结论和展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文