滑坡条件下埋地管道的应力分析
深层圆弧滑坡作用下埋地管道有限元模型研究
能源化工Energy Chemical Industry第41卷第1期2020年2月Vol. 41 No.1Feb., 2020深层圆弧滑坡作用下埋地管道有限元模型研究臧雪瑞1，顾晓婷1*，王秋妍2，曹 平1(1.长江大学石油工程学院，湖北武汉 430100；2.中国石化管道储运有限公司武汉输油处，湖北武汉 430063)摘要：针对埋地管道运输中出现的深层圆弧滑坡灾害问题，利用ABAQUS 模拟有限元软件进行模拟计算，考察了坡角、滑坡规模、管道内压、管道壁厚对滑坡段埋地管道的影响。
研究表明：当坡角、滑坡规模和内压增大时，最大V on Mises 应力值也随之增大。
坡角的改变对管道受力影响显著，坡角达到20°后，管道上部、中部和底部发生塑性变形；滑坡规模超过20 m 时，应当采取保护措施保障管道安全运行。
内压对管道所受最大V on Mises 应力值的影响较小。
该结论为深层圆弧滑坡作用下埋地管道的安全运行提供了理论依据。
关键词：深层圆弧滑坡 管土相互作用 有限元分析 土弹簧法 敏感性分析中图分类号：TQ050.1；TE88 文献标志码：A 文章编号： 2095-9834(2020)01-0065-06Study on finite element model of buried pipeline impacted by deep circular arc landslideZANG Xuerui 1, GU Xiaoting 1, WANG Qiuyan 2, CAO Ping 1(1.Petroleum Engineering College, Yangtze University, Wuhan 430100, China;2.SINOPEC Pipeline Storage and Transportation Co., Ltd., Wuhan Oil Transportation Department, Wuhan 430063, China)Abstract: Aiming at the deep arc landslide disaster in the transportation of buried pipeline, the ABAQUS simulation finite element software is used to simulate and calculate, and the influence of slope angle, landslide scale,pipeline internal pressure and wall thickness on the buried pipeline in the landslide section is investigated. The results show that the maximum Von Mises value increases with the increase of slope angle, landslide scale and internal pressure. The change of slope angle has a significant impact on the stress of the pipeline. When the slope angle reaches 20°, plastic deformation occurs in the upper, middle and bottom of the pipeline. When the landslide scale exceeds 20 m, protective measures should be taken to ensure the safe operation. The internal pressure has little effect on the maximum Von Mises value. The conclusion provides a theoretical basis for the safe operation of buried pipeline impacted by deep circular arc landslide.Key words: deep circular arc landslide; pipe-soil interaction; finite element analysis; soil spring method; sensitivity analysis收稿日期：2019-10-21。
埋地管道应力分析方法
埋地管道应力分析方法发布时间：2022-02-14T07:35:01.451Z 来源：《防护工程》2021年28期作者：田福明[导读] 对不同条件下管道应力的有效研究对防震减灾管道的设计具有重要意义有效模拟管道与地面的相互作用，研究上述因素对管道应力的影响，为施工提供相关指导。
福维工程科技有限公司上海 200235摘要：由于地下管道的特殊性和调节要求，它们的应力分析与工艺管道有着本质的不同，它们的轴向受到土壤约束，因此，在压力和温度的影响下，产生了更大的轴向应力。
管道包括两个方面：通过管道的土壤轴向摩擦和土壤对管道的横向拉力。
如果管道有轴向移动的趋势，第二种情况下，如果管道产生横向位移.目前采用双线性弹簧对地下管道进行应力分析，连续模拟土壤对管道的影响，由于管道长度的限制，无法连续模拟管道沿线的弹簧.关键词：埋地管道；应力分析前言：与地面施工不同，地下管线惯性作用小，在与地面相互作用过程中，民用物体对管道既有挤压作用，也有相关作用.外部载荷引起的土壤大变形会导致管道断裂，以及土体由于介质压力和温度应力而抑制管道变形。
因此，对不同条件下管道应力的有效研究对防震减灾管道的设计具有重要意义有效模拟管道与地面的相互作用，研究上述因素对管道应力的影响，为施工提供相关指导。
一、概述管道中存在多种形式的应力，这些应力以多种形式表示。
他们的分析取决于具体情况。
为了精确地分析匹配，需要对特定问题的分析采取不同的方法。
内部力的大小取决于外部负荷，即外部力大，内部力大，管道压力大。
如果外部压力增加，内部压力就会增加。
这两种值之间的关系是平衡的，但内部力的极限是物质流动的极限。
如果外部负载超过这个值，管道就会变形并因此受损。
具体额外负荷包括风力、地震和水力冲击。
二次应力是由热膨胀、冷却和其他管道运动引起的，而二次应力与一次应力之间存在差异，主要是因为二次应力的自限行，与外部压力不同，当荷载增加时，即使额外的荷载超出了管道流动的极限，荷载也会增加。
滑坡段管道应力分析基本模型及载荷计算方法
滑坡段管道应力分析基本模型及载荷计算方法作者：王学龙来源：《中国科技博览》2016年第22期[摘 ;要]滑坡是威胁油气长输管道完整性的主要地质灾害之一。
滑坡导致的管道失效事故往往会带来巨大的经济损失和恶劣的社会影响。
特别是在中国西部地区，地质条件恶劣复杂，因此研究滑坡地段埋地管道的力学特性极其重要。
本文重点对滑坡段管道应力分析的基本模型及原理进行阐述。
中图分类号：TE832 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）22-0078-011 滑坡段管道模型我国幅原辽阔，山地占整个疆土面积的33%，高原占26%，山区地质、地形复杂。
由于山区特有的气候和地质特点，经常会发生滑坡和泥石流等现象。
埋地管道就常常穿越有潜在滑动特性的山体段。
根据管道与滑坡流动方向的不同，其受力模型可以分为两类：（1）横向滑坡模型（如上图左侧）：在该模型条件下，管道走向与滑坡方向垂直，管道受滑坡土体横向的作用力而发生弯曲位移变形。
（2）纵向滑坡模型（如上图右侧）：在该模型条件下，管道走向与滑坡流动方向呈平行状态，整个管道受到土体轴向的作用[1-3]。
除此之外，滑坡作用段管道由于受两侧未扰动管道的牵拉作用，在与滑坡土体一同移动到一定程度后就不在发生位移了，而土壤仍可能继续越过管道向下滑动，使管道下方出现悬空段。
为了更加清晰的界定模型，认为受滑坡力作用的管道在手里过程中均没有出现露管或悬空现象，其始终受到土壤的轴向摩擦、横向约束以及竖向承载。
悬空管道作为滑坡作用后管道的特殊承力形式，作为单独的模型进行讨论。
因此滑坡沉降段管道的分析模型实际上需要讨论三种相关的子模型。
2 基本有限元模型2.1 管道模型滑坡段管道无论是横向穿越、纵向穿越还是悬空，均处于受拉伸状态，管道的常见变形为挠曲。
因此采用梁单元模型进行模拟是非常适用的。
3D梁单元有6个方向的自由度，具有拉压、扭转和弯曲的能力。
长期的实践和工程应用证明，对于管道直径与壁厚之比小于100的管道而言，采用梁单元分析的精度已经足够。
斜坡地段埋地输气管道应力分析
㊀２０１８年㊀第２期Ｐｉｐｅｌｉｎｅ㊀Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ㊀ａｎｄ㊀Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ２０１８㊀Ｎｏ ２㊀收稿日期：２０１７－０９－１１斜坡地段埋地输气管道应力分析赵㊀潇１，李章青１，王海兰２，周春林３（１．中石油西南管道公司兰州输油气分公司，甘肃兰州㊀７３００６０；２．中石油西南管道公司南宁输油气分公司，广西南宁㊀５３００２２；３．中油管道检测技术有限责任公司，河北廊坊㊀０６５０００）㊀㊀摘要：长距离输气管道经过山区地段时，斜坡地段敷设输气管道应力集中现象较明显，安全隐患较大㊂鉴于坡长㊁坡度因素在山区管道设计中的重要性，针对斜坡段输气管道进行力学分析㊂基于ＡＢＡＱＵＳ软件建立了有限元数值模拟模型，重点分析了不同斜坡角度和不同斜坡坡长下管道内的极值应力变化，当斜坡角在２０ʎ ３０ʎ时管道所受应力值较高㊂分析结果对斜坡段埋地输气管道的设计㊁施工提供了相应依据㊂关键词：斜坡；输气管道；极值应力；力学分析；有限元中图分类号：ＴＥ８㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀文章编号：１００４－９６１４（２０１８）０２－００１５－０４ＳｔｒｅｓｓＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＢｕｒｉｅｄＧａｓＰｉｐｅｌｉｎｅｉｎＳｌｏｐｅＳｅｃｔｉｏｎＺＨＡＯＸｉａｏ１，ＬＩＺｈａｎｇ⁃ｑｉｎｇ１，ＷＡＮＧＨａｉ⁃ｌａｎ２，ＺＨＯＵＣｈｕｎ⁃ｌｉｎ３（１．ＬａｎｚｈｏｕＢｒａｎｃｈｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏｍｐａｎｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００６０，Ｃｈｉｎａ；２．ＮａｎｎｉｎｇＢｒａｎｃｈｏｆＯｉｌａｎｄＧａｓＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＳｏｕｔｈｗｅｓｔＰｉｐｅｌｉｎｅＣｏｍｐａｎｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３００２２，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｈｉｎａＰｅｔｒｏｌｅｕｍＰｉｐｅｌｉｎｅＩｎｓｐｅｃｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌａｎｇｆａｎｇ０６５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎｔｈｅｌｏｎｇｄｉｓｔａｎｃｅｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｐａｓｓｅｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａ，ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｉｎｔｈｅｓｌｏｐｅａｒｅａｉｓｏｂｖｉｏｕｓ，ａｎｄｔｈｅｓａｆｅｔｙｈａｚａｒｄｉｓｂｉｇ．Ｆｏｒｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｓｌｏｐｅｌｅｎｇｔｈ，ｓｌｏｐｅｆａｃｔｏｒｉｎｔｈｅｍｏｕｎｔａｉｎｓｐｉｐｅｌｉｎｅｄｅｓｉｇｎ，ｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｈａｖｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｓｌｏｐｉｎｇｐｉｐｅｌｉｎｅｓ．ＦｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｅａｓｅｄｏｎＡＢＡＱＵＳｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｅｘｔｒｅｍｕｍｓｔｒｅｓｓｃｈａｎｇｅｓｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｌｏｐｅａｎｇｌｅｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｌｏｐｅｌｅｎｇｔｈｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｅｍｐｈａｔｉｃａｌｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｉｐｅｌｉｎｅｓｕｆｆｅｒｅｄｈｉｇｈｓｔｒｅｓｓｗｈｅｎｔｈｅｓｌｏｐｅａｎｇｌｅｉｓａｔ２０ʎ ３０ʎ．Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｂａｓｉｓｔｏｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｂｕｒｉｅｄｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｉｎｓｌｏｐｅｓｅｃｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｐｅ；ｇａｓｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｅｘｔｒｅｍｅｓｔｒｅｓｓ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ；ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔ０㊀引言在山区地段铺设油气管道时，沿线的地形比较复杂㊁坡度起伏较大㊁地形地貌变化较大，尤其是一些容易产生滑坡的斜坡地段［１］㊂由于地形高低起伏频繁且落差较大，对于途经高陡边坡的输气管道，隧道穿越施工难度大，不宜采用隧道穿越或绕行的方式，一般采用沿坡埋地敷设的方式［２－６］㊂沿坡敷设的管道大多根据经验参数设计，使管道转向处或截面受力超过管材许用应力，很容易发生由于应力超限引起的管道失效㊂因此有必要对沿斜坡敷设的管道进行应力分析，得出不同斜坡地质工况下管道各处的应力值，确定应力集中的位置，为管道的设计㊁施工与运行提供安全依据㊂１㊀斜坡的理论分析一般来说，依据管道周边不同状况，铺设在地下的管道的受力情况有以下几个方面［７－８］：管道受到地面覆盖物的重力作用，会产生弯曲应力；管道中的内压所形成的应力；管道在铺设和施工以及运行过程中，由于环境温度的差异，导致热胀冷缩从而形成了一个轴向的膜应力；交变压力产生的交变应力；由于管道系统中挠性的改变而在二通㊁肘管等处产生的拘束应力；等效弯矩和等效拉应力的组合㊂在斜坡泥土作用下，管道受到的力有管道内压㊁高压气体的重力（或油品的重力）㊁管道自身的重力㊁管道上方土的压力㊁土对管道上下方的摩擦力以及管道下方土对管道的作用力㊂分析斜坡中管－土的应力情况，建立管－土模型，如图１所示㊂㊀㊀㊀㊀㊀１６㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｒ２０１８㊀图１㊀斜坡管道－土模型示意图本文对较常见的有一定斜坡的斜坡带进行分析，对其应力情况进行讨论㊂根据郎肯理论模型，处于任意深度的土的压力强度大小与深度成正比关系，沿挡土墙呈三角形分布任意深度处的土应力对埋地管道的侧压力为［４］σｚ＝ｚγｋ０（１）式中：σｚ为侧向压力，ＭＰａ；ｚ为计算点距离土面的距离，ｍ；γ为墙后的土体重度，ＭＰａ／ｍ；ｋ０为土的压力系数，黏土一般取０．５ ０．７㊂根据弹塑性力学相关知识，取微元ｄｘ进行管道力学分析㊂由管道边界条件，可以推导出管道由于斜坡引起的位移变化沿管道位置变化关系，推导过程如下：πτＤｄｘ＝ｄｐ（２）ｐ＝σｚＡ（３）σｚ＝ｄｕｄｘＥ（４）ｄ２ｕｄｘ２－πＤτＥＡ＝０（５）ｕ＝πＤτｘ２２ＥＡ＋Ｃ１ｘ＋Ｃ２（６）式中：τ为单位土壤摩擦力，ｋＮ／ｍ２；Ｄ为管道外径，ｍｍ；ｘ㊁ｄｘ分别为管道斜坡段位置㊁斜坡段位置微元段，ｍ；ｐ㊁ｄｐ分别为管道中的纵向力㊁微元段纵向力，Ｎ；Ａ为管道横截面积，ｍ２；ｕ㊁ｄｕ分别为管道截面的位移㊁微元位移，ｍ；Ｅ为管道弹性模量，ＭＰａ；Ｃ１和Ｃ２为由边界条件确定的常数㊂２㊀斜坡埋地输气管道仿真分析中缅油气管道沿线多次途径山区地段，在某些区域具有距离长㊁坡度大和穿越情况复杂等特点㊂对于斜坡段管道，在滑坡发生时，容易发生破坏的位置一般出现在滑坡体的两端，即管道的潜在危险区域也可能在滑动体的两端㊂根据中缅油气管道山区敷设的地质特点，本文对不同斜坡角β和不同斜坡长度Ｌ工况下的埋地输气管道进行仿真模拟研究㊂２．１㊀有限元模型的建立本文采用ＡＢＡＱＵＳ有限元软件建立有限元模型，对斜坡段埋地输气管道进行力学分析㊂土体是半无限空间体，计算时只能选取一定的范围，为了方便计算和边界条件的施加，选用沿管道轴线方向的１０ｍˑ５ｍ矩形截面的周围土壤和管道一起作为研究对象，水平段和斜坡段采用１０Ｄ的弯管连接㊂模型如图２所示㊂（ａ）土坡的几何模型（ｂ）管道的几何模型图２㊀斜坡埋地输气管道的有限元模型管材为Ｘ８０，屈服强度为５５５ＭＰａ，管道埋深２ｍ，管道具体力学参数见表１㊂表１㊀管道有限元模型几何及力学参数管径／ｍｍ壁厚／ｍｍ密度／（ｋｇ㊃ｍ－３）弹性模量／ＧＰａ线膨胀系数／（１０－５ｍｍ㊃（ｍｍ㊃ħ）－１）屈服强度／ＭＰａ泊松比输气压力／ＭＰａ１２１９１６．５８０１０２１５１．２５５５０．３１２㊀㊀根据斜坡段埋地输气管道的特点，对模型进行假设［９－１０］：未考虑管道焊缝因素；管道材料具有塑性本构关系，同时考虑几何非线性与材料非线性；不考虑风载荷㊁地震载荷等外在因素㊂除受管道运输内压外，还受到土体的压力与约束㊁管道自身重力载荷等㊂管－土接触属于刚体－柔体接触，其中管道外表面为刚性面，土体与管道接触面为柔性面㊂在约束方面，对所截取的管道两个端面施加对称约束，对土体底面施加完全固定约束，４个侧面施加对称约束㊂八节点等参单元的适应性较广，因此对地基和管道进行网格划分都是采用了八节点线性减缩积分三维应力单元（Ｃ３Ｄ８Ｒ）㊂２．２㊀仿真结果对斜坡长度为１０ｍ，不同斜坡角的山区埋地管道进㊀㊀㊀㊀㊀第２期赵潇等：斜坡地段埋地输气管道应力分析１７㊀㊀行分析㊂管道应力云图见图３㊂图３中数值单位为Ｐａ㊂（ａ）Ｌ＝１０ｍ，β＝１０ʎ（ｂ）Ｌ＝１０ｍ，β＝２０ʎ（ｃ）Ｌ＝１０ｍ，β＝３０ʎ（ｄ）Ｌ＝１０ｍ，β＝４０ʎ图３㊀Ｌ＝１０ｍ，不同斜坡角时管道的Ｍｉｓｅｓ应力分布云图当β＝２０ʎ时，管道的Ｍｉｓｅｓ应力峰值最大为４１２．２ＭＰａ㊂当Ｌ＝１０ｍ时，管道的Ｍｉｓｅｓ应力峰值，随着斜坡角的增大先增大后减小，其位置均在斜坡起点的管道顶端内壁㊂弯管区域是管道发生形变的较大部位，弯管的变形不可协调导致管道内部产生过大的弯曲应力㊂集中应力主要产生在斜坡上端弯管处及斜坡下端弯管处，由于载荷㊁结构形状的局部突变而引起局部应力集中的最高应力值，它是导致管道疲劳破坏的原因㊂Ｌ＝１５０ｍ，不同斜坡角时管道应力云图如图４所示㊂图４中数值单位为Ｐａ㊂（ａ）Ｌ＝１５０ｍ，β＝１０ʎ（ｂ）Ｌ＝１５０ｍ，β＝２０ʎ（ｃ）Ｌ＝１５０ｍ，β＝３０ʎ（ｄ）Ｌ＝１５０ｍ，β＝４０ʎ图４㊀Ｌ＝１５０ｍ，不同斜坡角时管道的Ｍｉｓｅｓ应力分布云图㊀㊀㊀㊀㊀１８㊀ＰｉｐｅｌｉｎｅＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＥｑｕｉｐｍｅｎｔＭａｒ ２０１８㊀管道埋设在斜坡中，管道各段的Ｍｉｓｅｓ应力分布图是相似的㊂当β＝３０ʎ时，管道的Ｍｉｓｅｓ应力峰值最大为４４３．５ＭＰａ㊂随着斜坡角的增大，管道的Ｍｉｓｅｓ应力峰值先增大后减小，其位置均在斜坡起点的管道顶端内壁㊂由计算可知，管道斜坡底端的部分受到压应力，斜坡顶端的受到拉应力，与理论解释符合较好，其压应力数值稍大于拉应力的数值㊂通过上述多种工况下管道的应力分析可总结出斜坡埋地输气管道的一般应力特征：管道应力集中现象在斜坡低点处较明显；埋设在斜坡顶部附近的管道二次应力集中；各工况下弯管处应力较大㊂２．３㊀不同工况仿真对比分析本文设计了斜坡长度为１０㊁３０㊁６０㊁９０㊁１２０㊁１５０ｍ，斜坡角为１０ʎ（缓坡）㊁２０ʎ（斜坡）㊁３０ʎ（陡坡）㊁４０ʎ（急陡坡）㊁５０ʎ（险坡）㊁６０ʎ（险坡），不同埋地管道结构方式的模型，计算得到不同斜坡角㊁不同斜坡长度下管道的极值Ｍｉｓｅｓ应力数值，如图５㊁图６所示㊂由图５可以看出，当管道埋设在不同斜坡角斜坡山地中，管道的极值Ｍｉｓｅｓ应力随斜坡长度增加变化趋势是相似的，管道Ｍｉｓｅｓ应力峰值随着斜坡长度的增大而显著增大㊂在斜坡长度为１５０ｍ工况下，斜坡角为１０ʎ管道的极值Ｍｉｓｅｓ应力为４１８．３ＭＰａ，斜坡角为３０ʎ管道的Ｍｉｓｅｓ应力为４４３．５ＭＰａ㊂极值应力随斜坡长度变化曲线呈现非线性关系，主要原因是埋地管道受到土壤侧压力㊁土壤覆重㊁管道自重㊁管道与土壤之间摩擦力以及管道的内压等综合作用，使得其管道受力与斜坡长度呈非线性关系㊂图５㊀山地坡度较小工况时，管道极值应力随斜坡长度变化曲线图在山地坡度较大工况时，计算不同斜坡长度管道所受的极值Ｍｉｓｅｓ应力，对比了不同斜坡角的关系，如图６所示㊂斜坡长度为９０ｍ工况下，斜坡角为４０ʎ管道的极值Ｍｉｓｅｓ应力为４２７．９ＭＰａ，斜坡度为６０ʎ管道的极值Ｍｉｓｅｓ应力为４０９．４ＭＰａ㊂当斜坡度角较大（大于３５ʎ陡坡）时，随着坡度继续增大，管道的极值Ｍｉｓｅｓ应力会相应减小㊂在管道建设工程中，对于较大高程地形的管道敷设，可考虑阶梯式管道敷设方式，减小管道运行过程中的应力值，并能够以更大的斜坡角敷设以克服较大的高程差㊂图６㊀山地坡度较大工况时，管道极值应力随斜坡长度变化曲线图通过不同长度斜坡下山地管道模型有限元模拟，如图７所示，输气管道埋设在短斜坡（０ ６０ｍ）山地工况下，斜坡角２０ʎ时管道所受应力最大㊂管道埋设在长斜坡（９０ １５０ｍ）山地工况时，斜坡角为３０ʎ时管道所受应力最大㊂在斜坡长度一定情况下，管道极值应力随斜坡角的增大先增大，斜坡角在２０ʎ ３０ʎ间为极值应力较高区域范围，随着斜坡角的继续增大，极值应力逐渐减小㊂所以管道建设时应尽量避开埋设于斜坡角为２０ʎ ３０ʎ的斜坡，通过选取最优管道线路，最大限度地减少地质灾害带来的影响以及弯头和水工保护建设的数量㊂图７㊀不同斜坡长度下，管道极值应力随斜坡角变化曲线图３㊀结论山区地质灾害严重程度以及管道工程建设中所需热煨弯管的数量和截水墙㊁护坡㊁挡墙等水工保护的设置都与山地坡度紧密相关㊂基于斜坡角进行山区斜坡输气管道设计，对选线具有参考意义㊂山区斜坡埋地输气管道，应力更多地集中在斜坡上端弯管处及斜坡下端弯管处㊂在长期使用过程中，斜坡上㊁下端的敷设管道处在低周疲劳中，由于高应力的急剧变化，此处是极易发生失效的部位㊂当斜坡角为２０ʎ ３０ʎ时，管道在斜坡所受应力较（下转第２５页）㊀㊀㊀㊀㊀第２期李荣等：仪扬线泄漏监测系统检测原理及误报警分析２５㊀㊀扬子站，与误报警发生的时间基本吻合㊂５ 结论（１）仪扬线原油管道采用基于负压波法的泄漏监测系统，该系统具有响应速度快㊁能够连续监测㊁检测原理简单和定位精度高等优点㊂（２）由于仪征站仪扬线配输气动调节阀误动作㊁管输混油段到达扬子计量站㊁扬子计量站流量计偏流等原因，会引起仪扬线泄漏监测系统误报警㊂（３）针对误报警产生的原因，加强巡检，及时发现并处理如调节阀气源压力不足㊁流量计偏流等异常问题㊂注意观察站内ＳＣＡＤＡ控制系统中各项参数的趋势曲线，发现异常及时处理㊂站内开关阀门时，严格遵守 缓开缓关 原则，避免产生水击引起压力波动㊂站内操作时，提前告知其他输油站㊂（４）建议对目前的报警压力阈值进行重新设定㊂在保证不漏报的前提下，尽量减小泄漏监测系统的误报率㊂（５）目前采集得到的压力信号存在较大的噪声干扰，压力－时间趋势曲线波动较大，造成不同操作人员手动定位的结果差别较大，建议对软件的滤波部分进行优化㊂参考文献：［１］㊀王保群，林燕红，代以斌，等．我国原油管道现状与展望［Ｊ］．石油规划设计，２０１２，２３（４）：８－１１．［２］㊀雷超．输油管道泄漏检测系统的设计与优化［Ｊ］．天然气与石油，２０１０，２８（５）：１９－２１．［３］㊀孙参军．长距离输油管道泄漏检测技术的研究［Ｄ］．西安：西安石油大学，２０１４．［４］㊀郑贤斌，陈国明，朱红卫．油气长输管线泄漏检测与监测定位技术研究进展［Ｊ］．石油天然气学报，２００６，２８（３）：１５２－１５５．［５］㊀伍青，李保国，靳春义，等．管道泄漏实时监测系统的原理及其应用［Ｊ］．油气储运，２００３，２２（８）：３８－４４．［６］㊀康健，张继信，张来斌，等．基于耦合分析的管道泄漏诊断方法及应用［Ｊ］．油气储运，２０１６，３５（１）：２１－２７．［７］㊀任娇，李季，王东，等．基于负压波和音波的成品油管道泄漏定位综合分析［Ｊ］．当代化工，２０１４，４３（６）：１０６４－１０６６．［８］㊀夏海波，张来斌，王朝辉．国内外油气管道泄漏检测技术的发展现状［Ｊ］．油气储运，２００１，２０（１）：１－５．［９］㊀唐恂，张琳，苏欣，等．长输管道泄漏检测技术发展现状［Ｊ］．油气储运，２００７，２６（７）：１１－１４．［１０］㊀沈功田，李光海，景为科，等．埋地管道泄漏监测检测技术［Ｊ］．无损检测，２００６，２８（５）：２６１－２６５．［１１］㊀张捡．卡尔曼滤波在管道泄漏检测中的应用研究［Ｊ］．中国科技博览，２００９（３２）：２７１－２７２．［１２］㊀郭炳睿．基于负压波法的泄漏检测研究［Ｄ］．青岛：中国石油大学（华东），２００９．［１３］㊀潘霞．管道泄漏检测综合实验系统开发［Ｄ］．武汉：武汉理工大学，２００６．［１４］㊀张布悦，王桂增，刘吉东，等．输油管线泄漏检测和定位技术综述［Ｊ］．上海海运学院学报，２００１，２２（３）：１３－１６．［１５］㊀彭柯，王立坤，李健，等．基于ＳＣＡＤＡ系统的泄漏检测与定位［Ｊ］．化工自动化及仪表，２００４，３１（１）：５０－５２．［１６］㊀徐素红，崔玉婷，冯丽．基于ＧＰＲＳ的输油管道泄漏检测与定位系统的研究［Ｊ］．辽宁工业大学学报，２００８，２８（５）：２９３－２９５．［１７］㊀崔立元．关于吴起－延炼原油管道泄漏检测与定位系统的研究［Ｄ］．西安：西安石油大学，２０１４．［１８］㊀田远，刘靓，王璐．基于负压波的泄漏检测系统在日仪线的应用［Ｊ］．石油工业技术监督，２０１３，２９（９）：５１－５３．［１９］㊀马小林，王泽根，谢静文．负压波在管道泄漏检测与定位中的应用［Ｊ］．管道技术与设备，２０１３（３）：１７－１９．［２０］㊀孙洪，络建德．塘沽－燕山输油管道泄漏监测系统［Ｊ］．油气储运，２００７，２６（９）：４２－４５．［２１］㊀张宇．输油管道泄漏检测新方法与关键技术研究［Ｄ］．天津：天津大学，２００９．作者简介：李荣（１９６９ ），技师，主要从事输油生产工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：８５７８８７０４５＠ｑｑ．ｃｏｍ（上接第１８页）大，建议在斜坡上设计防滑的挡板或者抗滑桩，在地表松软或易滑坡的地段应打桩加固并用毛石砌筑，以免产生滑坡㊂参考文献：［１］㊀彭星煜，张鹏，孙德青，等．兰成渝成品油管道滑坡地质灾害失效概率预测模型［Ｊ］．管道技术与设备，２００９（３）：３－６．［２］㊀朱健，孙力浩．长输油气管道山区陡坡地段施工技术［Ｊ］．管道技术与设备，２００３（１）：３０－３２．［３］㊀王芝银，袁鸿鹄，王怡，等．管道穿越土质边坡斜竖井设计参数的确定方法［Ｊ］．中国石油大学学报：自然科学版，２０１０，３４（１）：１０５－１０８．［４］㊀杨育文，肖建华．土钉墙桩排组合支护基坑土压力和变形分析［Ｊ］．地下空间与工程学报，２０１１，７（４）：７１１－７１６．［５］㊀尹辉庆，杨明新．山区陡坡地段管道施工的几种方法［Ｊ］．石油工程建设，２００７，３３（５）：３７－３９．［６］㊀李朝，史航．山区地段长输管道线路设计要点［Ｊ］．油气储运，２００２，２１（１２）：２７－３０．［７］㊀朱秀星．地质灾害环境下埋地油气管线安全性研究［Ｄ］．东营：中国石油大学（华东），２００９．［８］㊀黄坤，吴世娟，卢泓方，等．沿坡敷设输气管道应力分析［Ｊ］．天然气与石油，２０１２，３２（４）：１－４．［９］㊀由小川，庄茁，张效羽，等．高压天然气管线在地质灾害下的失效分析［Ｊ］．天然气工业，１９９９，１９（４）：７７－８１．［１０］㊀李华，徐震，杨永和，等．滑坡作用下的埋地管道强度失效分析［Ｊ］．化工设备与管道，２０１２，４９（６）：５４－５７．作者简介：赵潇（１９９０ ），硕士，主要从事油气储运相关工作㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｚｈａｏｘｉａｏ１９９０＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ。
埋地悬空管道的应力分析及计算
Ｓｔ ｒ ｅ ｓ ｓ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ Ｃａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｂｕｒ ｉ ｅ ｄ Ｓ ｕｓ ｐ ｅ ｎｄｅ ｄ Ｐｉ ｐｅ ｌ ｉ ｎｅ
ＲＡＮ Ｌｏ ｎ ｇ ｆ ￣ ｉ ，ＧＡＯ Ｗｅ ｎ ｈ ａ ｏ．Ｗ Ｕ Ｄｏ ｎｇ
ｒ Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｈ ｉ ｈ ｕ ａ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ３ ＂ ，Ｆ ｕ ｓ ｈ ｕ ｎ １ １ ３ ０ ０１ ， Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｂ ｕ ｒ ｉ ｅ ｄ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｎ ｅ ｄ ｆ ｒ ｏ ｍ ｖ ａ ｒ ｉ ｏ ｕ ｓ ｐ ｏ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｌ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｉ ｓ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ｓ ， ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｍａ ｙ ｌ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｃ ｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ
０ 前 言
南于长输 油 气管道 服役 环境 复杂 ，管 道敷设
等 载 荷 共 同作 用 下 ，管 道 ｆ ｝ Ｉ 现 下 垂 ，较 人 的 卜
垂 高度 导致管 道变 形 ，甚至 拉断 管道 ，造成 严 重
的事 故 『 １ ＿ 。 因 此 ，研 究 埋 地 悬 空 管 道 的 应 力 分 布 ，
伤亡． 、本研 究基 于 Ｗｉ ｎ ｋ ｌ ｅ ｒ 线 性理 论 ，建立 管一 土相 互作 用 力 学模 型 ，应 用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ有 限元 分 析
软 件得 到 悬空 管道 上 的 应 力分 布 ，分 析 得 出管道 达 到 屈服 阶段 时管 道 的 悬 空 长度 。 计 算 结 果表
地质崩塌冲击作用下埋地油气管道应力变形分析
地质崩塌冲击作用下 埋地油气 管道应力变形 分析
文 ／ 渊博 李 王 建华 罗 朔
摘
要 ： 质 崩塌 自然 灾 害 中 ， 往 会 产 生 崩 落 的 巨石 冲 击 管道 ， 成 管道 破 坏 。本 文 利 用 马斯 地 往 造
．
顿提 出的 沟 内埋 管 竖 直 土 压 力 计 算模 型 ， 埋 地 油 气管 道 存 在 冲 击 荷 载 情 况 下 的 受 力 进行 分析 提 对
强大 的瞬 时 冲 击 力和 附加 应 力 ， 管 道 承 受 的 应 力超 过 其 安 全 使 用 主 动 ＋／ ｂ Ｅ￣ 系数 Ｋ ， ｔｎ（５一 ）Ｄ为 埋管 直 径 ； 为 地 Ｋ ａ Ｚ 。 ； ４ Ｈ
规定 的许用应力 ， 从而引起管道 变形 失稳甚至断裂。 因此 ， 从油
气管 道 设 计 和 完整 性 管 理 的角 度 出 发 ， 地质 崩塌 冲 击作 用 下 对
表 到 埋 管 顶 部 的填 土 深 度 ； ｑ为填 土表 面 的均 布 荷 载 。
埋 地 管 道 进 行 应 力 变形 分析 是 具 有 实 际意 义 的。
１管 道 荷 载 ．
１ 管 顶 竖 直土 压 力 ． １
埋 地 油 气 管道 的工 作 状 态 远 较地 面 露 天管 道 复 杂 ， 原 因 其
计 算 方 法也 不 相 同 。 这 里仅 对沟 埋 式 管 道 进 行 分 析 ， 于 散 体 基
影响较大 ， 范 Ｇ ５ ２ ３ ２ ０ 规 Ｂ ０ ５ — ０３对管沟宽度作 了规定 ， 当管 沟
深 度 小于 ５ 时 ， 宽值 应 按 下 式 计 算 ． ｍ 沟
Ｂ＝ ＋ Ｄｂ （ ４）
程 中 存在 着 重 大 的 安 全 隐 患 。在 典 型 的几 种地 质 灾 害 中 ， 塌 崩
埋地管道应力的数值分析
铜
学
：
矛 晷
总第 １ ４ ４期 ２ ０ １ ７年 第 ２期
Ｎｏ ． ２ ２ ０１ ７
Ｃ ＯＰ Ｐ Ｅ Ｒ Ｅ ＮＧＩ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ
壤 篱道虞 蒙鬣 楫
杜 少 轩 ，韩 阳 ，段 君 峰 ，杜 海 洋
（ 河南工业大学 ，河南 郑 州 ４ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要 ：研 究 管 道 与 土 体 之 间相 互 作 用 对 于 管道 防震 减灾 工作 具 有 重要 意 义 ，为 了研 究 地 下管 道 所 受 应 力 的 影 响 因素 ，通 过 改 变管 径 、埋 深 、 土体 强 度 、摩 擦 系 数建 立 了 不 同 的 模 型 。 结果 表 明 ：相 较 于 管径 和管 土 问摩 擦 系数 ，管 道 埋 深 和土 体 强 度 对 管 道 应 力 有 较 大 影 响 ，因此 在施 工 过 程 中 ，除 了 埋 深 ，更 应 注意 管道 地 基 土和 回填
ＤＵ Ｓ ｈ ａ ｏ ， 一 ｘ ｕ ａ ｎ ，ＨＡＮ Ｙａ ｎ ｇ ，ＤＵＡＮ Ｊ ｕ ｎ － ｆ ｅ ｎ ｇ ，ＤＵ Ｉ － Ｉ ａ ｉ 一 － ｙ ａ ｎ ｇ
（ Ｈｅ ｎ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｚ ｈ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ ５ ０ ０ ０ １ ，Ｈｅ ｎ ａ ｎ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｔ ｉ ｓ ｃ ｆ￣ ｒ ｅ ａ ｔ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｃ ｅ Ｉ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ － ｓ ｏ ｉ ｌ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ １ ｈ ｅ ｗ ｏ ｒ ｋ ｃ ｆ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｅ ａ ｒ ｔ ｈ ｑ ｕ ａ ｋ ｅ ｄ ｉ ｓ ａ ｓ ｔ ｅ ｒ ．Ｔ ｏ
埋地管线应力分析
埋地管线应力分析作者：郭振涛来源：《城市建设理论研究》2012年第32期摘要：本文主要介绍不同规范埋地管线的计算方法及应力计算软件 CAESAR Ⅱ的模型理论基础关键词：土壤，荷载，位移，约束，许用应力Abstract: this paper mainly introduces the different norms of underground pipeline calculation method and the stress calculation software Ⅱ CAESAR's model and theoretical basisKey words: the soil, load and displacement, constraint, allowable stress中图分类号：C34文献标识码：A文章编号：概述埋地管线应用广泛，常见的有输油、输气管线，城镇燃气、供热管线，消防、污水、雨水、给排水等。
埋地管线输送距离长，出现问题不易觉察，输送介质多为基础性的介质，一旦出现问题，影响范围大，检修量大，工序复杂，所以对埋地管线的分析尤为重要。
2.埋地管线应力分析2.1埋地钢制管道的受力计算-壁厚、埋深校核(HG/T20645)化工厂埋地管线，土壤环境多变，埋深条件和交通状况复杂，不进行校核计算，存在安全隐患。
《化工装置管道机械设计规定》HG/T20645 的计算理论来自于德国的“埋地管的（静）受力计算指南”，在考虑交通荷载，土壤压力的作用下对于埋地管线的强度、刚度和稳定性进行计算，对于一般埋地管道壁厚和埋深的验算校核具有指导意义。
2.1.1强度校核：在内压和土壤荷载以及交通荷载共同作用下，管道最大拉应力是轴向应力(N/F)与弯曲应力（M/W）的叠加，取轴向应力安全系数Sn=1.5,弯曲安全系数Sb=1.1。
管道最大拉应力控制在材料屈服强度的三分之二的范围内，被认为管道强度合格，公式如下：σ=sn••+Sb•≤σ=1.5（••q）-1.1[• (.q]q=+2.1.2刚度校核：在内压和土壤荷载以及交通荷载共同作用下，管道的水平方向或者垂直方向的直径变形量与管道直径的比值小于3％，被认为管道刚度合格，公式如下：△dμh/da≤3%=±2(1-2.1.3变形量校核：临界安全系数≥2.5 满足要求对于给定壁厚的埋地管道，须同时满足三个方面的校核要求，若其中一项不满足，应重新假定壁厚校核，直到所选壁厚满足要求为止。
冻融滑坡作用下埋地管道的应力分析
冻融滑坡作用下埋地管道的应力分析张一楠;马贵阳;王锡钰;周玮;王磊;张红芳【摘要】我国具有广阔的季节冻土和多年冻土区,穿越冻土区的埋地管道不仅受到地形地貌的影响,而且冻害破坏也是存在的主要问题.因冻融滑坡而产生的地质灾害是冻土区埋地管道较为常见的安全问题,当温度高于冻土融点时,冻土会发生融化和沉积.斜坡带埋地管道的受力较为复杂,因此建立有限元力学模型,对不同斜坡角度和不同融沉长度下的埋地管道的应力进行了数值计算与分析.通过数值计算与分析,得到了埋地管道在冻土区斜坡带因土壤发生融沉而产生的 Von Mises 应力的分布规律.对斜坡带埋地管道进行应力模拟分析,可很好地反映应力的变化情况,为冻土区管道的施工建设提供理论依据.%Based on there are a vast number of seasonal frozen soil and permafrost regions in China.For buried pipelines crossing permafrost region,pipelines were influenced by not only topography,but also freezing damage which was a major security problem.The geological disasters which were generated by freezing-thawing landslide were more common security problems for buried pipeline in permafrost zone.Because permafrost was more sensitive to the effects of temperature, permafrost melting and deposition occurred when the temperature was higher than the melting point of permafrost.The force of the buried pipelines in slope section was more complicated,therefore the model of finite element mechanics was established, and the stress of buried pipelines was numerical calculated and analyzed when the angle of slope or the length of thawing settlement were changed.By studying the slope section of buried pipelines in permafrost regions,the distribution of Von Mises stressvalues resulting from thawing settlement was obtained.Through simulation analysis of the stress of slope section of buried pipelines,the changes of stress were well reflected,which provided a theoretical basis for the construction of the building of the pipeline in permafrost regions.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2016(036)001【总页数】4页(P27-30)【关键词】冻土区;埋地管道;管道应力;斜坡带;数值计算【作者】张一楠;马贵阳;王锡钰;周玮;王磊;张红芳【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001;中国石油工程设计有限责任公司西南分公司,四川成都 610041;中国石油新疆油田公司采油二厂,新疆克拉玛依 834008;中国石油新疆油田公司油气储运分公司,新疆克拉玛依 834000【正文语种】中文【中图分类】TE973.91由于冻土的特殊性，冻土区埋地管道受地表温度的影响较大，当冻土层温度升至冰点以上时，冻土层会发生融沉现象，给埋地管道带来额外的应力。
滑坡作用对大直径埋地管道的力学性能分析
管 道 埋 深
线性塑性材料模型 ， 图 １ 如 所示 ， 管道参数 如表 ２所 示 ； 土体参数
如 表 ３所 示 。
表 １ 几何模型参数表
参数／ ｍ 滑坡土体参数 名称 直径 壁厚 埋深 滑坡类型 有效 摩擦角 计算体 积 （ ） 。
取值 １
．
图 ３ 管道埋深与管道等效应力 曲线
工况三
２ —１ ２－ —２ ３ 一ｌ ３＿ —２
１０ ．０ １０ ．５ １ ０ ．２ １ ０ ．７
欠稳定 基本稳定 欠稳定 基本稳定
［ ］ 张卓元 ， １ 王仕 天 ， 兰生． 王 工程 地质分析 及 原理 ［ ． Ｍ］ 北京 ：
地 质 出版 社 ，９ ４ ３２ １９ ：２ ．
图 １ 钢材材料性能和容许拉伸应力应变关系 表 ２ 管道材料参数
管径 壁厚 密度 弹性模量 切线模量 屈服强度
ｍｍ ｋ ／ｌ ｓ Ｉ３ ｌ
７８ ０ ５
ＧＰ ａ
２Ｏ １
ＧＰ ａ
１ ０
ＭＰ ａ
５０ ４
泊松 比
０． ３
输气压 力
ＭＰ ａ
１ ０
管道壁厚
１０ ６ １
收 稿 日期 ：０ ２０ —７ ２ １ ・８１
作者简介 ： 史
飞 （９ ３ ， １８ 一） 男
孝 １背
史飞 坡 用大 径 地 道 力性 分 ： 作 对 直 埋 管 的学 能析 滑
・３ １・ ｌ
定约束 ； 如果选 取的土体 和管 道 的长 度相对 较大 ， 我们 也可 以只 坡土体 向下滑动 ， 而周边 的土体 基本 上不发 生改 变 ， 因此对 周边 后 Ｙ ｚ方 管道 对土体的底面施加 向， ， ｙ向 ｚ向的 固定约束 ， 通过分析 发现 ， 只 土体的底面 、 面和两个 断 面施 加 Ｘ， ， 向的 固定 约束 ； 也 由于管一土之间的相互作用和选取 的有限长度 管道 的原因 ， 从 要土体 和管道 的长度足够大 ， 这种 影响就微 乎其 微。
基于Pasternak双参数模型的滑坡段埋地管道受力分析方法
第51卷第5期2020年5月中南大学学报(自然科学版)Journal of Central South University (Science and Technology)V ol.51No.5May 2020基于Pasternak 双参数模型的滑坡段埋地管道受力分析方法张家铭，尚玉杰，王荣有，王殿龙(中国地质大学(武汉)工程学院，湖北武汉，430074)摘要：为改进基于Winkler 模型的弹性地基梁法固有缺陷，提高计算精度，引入Pasternak 双参数模型，考虑土弹簧间相互作用，提出一种考虑轴向载荷的滑坡段埋地管道受力分析方法，通过参数分析讨论轴向载荷、地基反力系数及地基剪切刚度对滑坡段管道受力变形性状的影响。
研究结果表明：基于Pasternak 双参数模型的滑坡段管道受力变形分析方法比基于Winkler 模型的弹性地基梁法具有更高的精度，更符合工程应用；轴向载荷对滑坡段管道受力变形影响显著，在管道强度设计和校核中不能忽略；地基反力系数较大时，荷载对临近单元体的传力性减弱，管道受力变形性状主要受地基反力系数影响；地基剪切刚度较大时，荷载对临近单元体的传力作用较强，减弱土体对管道的约束作用，影响管道受力变形性状。
关键词：Pasternak 双参数模型；参数分析；轴向载荷；地基反力系数；地基剪切刚度中图分类号：TB125文献标志码：A开放科学(资源服务)标识码(OSID)文章编号：1672-7207（2020）05-1328-09Force analysis method of buried pipeline in landslide sectionbased on Pasternak double-parameter modelZHANG Jiaming,SHANG Yujie,WANG Rongyou,WANG Dianlong(Faculty of Engineering,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China)Abstract:In order to improve the inherent defects and improve the calculation accuracy of elastic foundation beam method based on Winkler model,a force analysis method based on Pasternak double-parameter model was introduced.Considering the shear action between soil spring,an analysis method of buried pipeline in landslide section which considers axial load was presented.The effects of axial load,foundation reaction coefficient and foundation shear stiffness on the deformation behavior of pipelines,caused by force,in landslide section were discussed through parameter analysis.The results show that the force analysis of buried pipeline in landslide based on Pasternak double-parameter model is more accurate and suitable than the elastic foundation beam method based on Winkler model.The effect of axial load on the deformation of pipeline which is aroused by force in landslide section is significant.It can not be neglected during the verification and design of buried pipeline in landslide section.When the coefficient of subgrade reaction is greater,the deformation behavior of the pipeline is mainly affected by the coefficient of subgrade reaction because force transmission of the load to the adjacent element is weakened.When the shear stiffness of foundation is greater,force transmission of the load to the adjacent unitDOI:10.11817/j.issn.1672-7207.2020.05.017收稿日期：2019−06−12；修回日期：2019−09−06基金项目(Foundation item)：湖北省安全生产科技专项资金资助项目(XQDSJC18032)(Project(XQDSJC18032)supported by theSpecial Funds for Safe Production and Technology Program of Hubei Province)通信作者：张家铭，博士，副教授，从事滑坡灾害治理研究；E-mail ：*************第5期张家铭，等：基于Pasternak双参数模型的滑坡段埋地管道受力分析方法body is strengthened,which affects the deformation behavior of the pipeline.Key words:Pasternak double-parameter model;parametric analysis;axial load;coefficient of subgrade reaction;shear stiffness of foundation近年来，长输管道工程迅猛发展，已成为能源输送的重要手段之一，其中很大一部分管道需要穿越地质环境复杂、滑坡灾害频发的地段，严重威胁着管道的安全运营。
探讨滑坡变形对输气管道安全的影响
探讨滑坡变形对输气管道安全的影响滑坡是指在地面下层材料的滑动或下滑过程，是一种常见的地质灾害。
滑坡变形会对输气管道的安全产生影响，主要体现在以下几个方面：1. 管道断裂：滑坡会对地表和地下的土体产生变形和移动，导致管道发生弯曲、扭曲和断裂，从而影响管道的正常运行。
尤其是在滑坡灾害发生时，土层的变动会对管道施加巨大的力量，使得管道无法承受，从而造成管道的破裂。
2. 管道沉降：滑坡会导致土壤层的下沉和变形，进而使得管道下沉和沉降不均匀。
管道的沉降不仅会影响管道通水的能力，而且还会对管道周围的土壤施加额外的力量，导致地表沉降，进一步加剧滑坡的发展。
3. 管道压力变化：滑坡会引起管道周围土壤的变形，进而产生管道周围土体的应力重新分布。
这种应力重新分布可能导致管道承受巨大的压力变化，从而引起不均匀变形甚至破裂。
尤其是在滑坡活动频繁的地区，输气管道的运行压力需谨慎考虑。
4. 管道漏气：滑坡会对管道的连接部分产生拉力和位移，从而导致管道连接处的泄漏。
滑坡导致管道周围土壤的松动和变形，进一步加大了管道漏气的风险。
漏气不仅会造成能源资源的浪费，还可能引发火灾和爆炸等严重后果，对人员和环境造成重大威胁。
为了减少滑坡对输气管道安全的影响，可以采取以下措施：1. 滑坡预警系统：建立高效的滑坡预警系统，及时监测和预测滑坡的发生，提前采取应对措施，保障管道的安全运行。
滑坡预警系统可以结合遥感技术、地质勘探和地震监测等手段，实现对滑坡地区的监测和预警。
2. 强化管道支护：采取适当的管道支护措施，包括加固管道周围土壤和构筑物，以提高管道的抗滑坡能力。
可以通过加设支撑架、增加管道的埋深、提高管道的抗压能力等方式来加强管道的抗滑坡能力。
3. 合理设置管道线路：在滑坡地区或潜在的滑坡地区，应合理设置管道线路。
避免穿过滑坡区域或敏感地质区，减少滑坡对管道的影响风险。
4. 排除漏气隐患：定期对输气管道进行检查和维修，排除漏气隐患。
特别是在滑坡地区，应增加对管道连接处的巡检频次，及时发现并处理泄漏隐患，确保管道的运行安全。
纵向滑坡作用对管道应力应变的影响研究
Journal of Oil and Gas Technology 石油天然气学报, 2023, 45(2), 155-164 Published Online June 2023 in Hans. https:///journal/jogt https:///10.12677/jogt.2023.452020纵向滑坡作用对管道应力应变的影响研究胡镁林云南中石油昆仑燃气有限公司，云南 昆明收稿日期：2023年5月6日；录用日期：2023年6月15日；发布日期：2023年6月26日摘要滑坡地质灾害易造成油气长输管道变形失效，严重威胁管道的安全运营。
为明确纵向滑坡作用对管道应力应变的影响，通过实际地质勘测建立了管道分析模型，进行了纵向滑坡作用下管道应力应变的数值模拟，利用解析法进行检验，确定了不同土壤剪切角时管道临界应力下纵向滑坡的长度与位移。
分析发现：管道轴向受压时两端均会出现一个褶皱，应力集中在两端；数值模拟与解析法计算出的垂直管道临界应力分别为481.7 MPa 、446 MPa ，误差仅7.4%，能够作为管段应力预警阈值的参考；针对实际长输管道选取的5个危险点，获得不同土壤剪切角下纵向滑坡长度和位移，与分析结果一致，可作为纵向滑坡预警阈值的科学参考。
研究结果对纵向滑坡地质特征数据监测时滑坡长度与位移、管道应力阈值的设定具有重要意义。
关键词纵向滑坡，数值模拟，解析法，临界应力，滑坡位移Study on the Effect of Longitudinal Landslide on the Stress and Strain of PipelineMeilin HuYunnan PetroChina Kunlun Gas Co., Ltd., Kunming YunnanReceived: May 6th , 2023; accepted: Jun. 15th , 2023; published: Jun. 26th, 2023AbstractLong-distance oil and gas pipelines are frequently deformed and break as a result of landslide geological disasters, gravely jeopardizing their ability to operate safely. An analytical model of the pipeline was developed by actual geological survey in order to better understand the impact of longitudinal landslides on the stress-strain of the pipeline. Numerical simulation of the pipeline’s胡镁林stress-strain under the influence of longitudinal landslides was then performed, and the length and displacement of the longitudinal landslide under the critical stress of the pipeline at various soil shear angles were calculated using the analytical method. The analysis revealed that: when the pipe is axially stressed, a fold will form at both ends because the stress is concentrated at both ends; the critical stresses of the vertical pipe calculated by numerical simulation and analytical method are 481.7 MPa and 446 MPa, respectively, with an error of only 7.4%, which can be used as a benchmark for the stress warning threshold of the pipe section; Five risk points chosen for the actual long-distance pipeline were measured for the length and displacement of longitudinal landslides under various soil shear angles. These measurements are consistent with the analysis results and can be used as a scientific benchmark for the warning threshold of longitudinal landslides. The study’s findings are crucial for determining the duration and displacement of landslides as well as pipeline stress thresholds during the ongoing monitoring of longitudinal landslide geological feature data.KeywordsLongitudinal Landslide, Numerical Simulation, Analytical Method, Critical Stress, LandslideDisplacement Array Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0)./licenses/by/4.0/1. 引言随着社会经济发展对能源需求的不断提升，长距离管道成本低且效率高的特点，广泛应用于石油与天然气的输送[1][2][3]。
轴向冻融滑坡对埋地管道的应力影响分析
轴向冻融滑坡对埋地管道的应力影响分析张一楠;马贵阳;王锡钰;齐超;张超【摘要】冻融循环是冻土区埋地管道主要的安全隐患,它不仅给管道带来额外的应力,而且会改变地形结构特殊区域原有的地质特性,在特定的条件下造成地质灾害的发生.系统研究了因冻土融化而产生的冻融滑坡给管道应力带来的影响,而且分析了不同位置的轴向滑坡对管道应力的影响.通过模拟分析可知,不同位移的轴向滑坡对管道应力产生的影响差异很大;改变滑坡的位置,对管道的应力也会产生较大的影响.对受冻融滑坡影响的管道进行的模拟分析结果,可很好地反映应力变化情况,可为冻土区埋地管道的施工建设提供理论依据.%The freezing-thawing circulation was the most common security problems of buried pipeline in permafrost regions, and it could make pipeline generate additional stress.For the regional with the special structure of topographic,the freezing-thawing circulation would change the original geological characteristics,and caused geological disasters under certain conditions. The stress impact of the pipeline was studied generated by the freezing-thawing landslide because of the melting permafrost. The degree of influence of axial landslide with different displacement on the pipeline was analyzed.The simulation analysis showed that different forms of landslide generated a great impact on the pipelines;furthermore,the effects of stress on the pipeline had a greater impact by changing the location of the landslide.The influence on the pipelines generated by the freezing-thawing landslide were simulated and analyzed ,which could well reflect the changes in stress and provide atheoretical basis for building construction of buried pipelines in the permafrost regions.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2016(036)006【总页数】4页(P20-23)【关键词】冻土区;埋地管道;管道应力;冻融滑坡;数值计算【作者】张一楠;马贵阳;王锡钰;齐超;张超【作者单位】辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺113001;辽宁石油化工大学石油天然气工程学院,辽宁抚顺 113001【正文语种】中文【中图分类】TE973.91我国具有广阔的季节冻土和多年冻土区，穿越冻土区的埋地管道不仅受到地形地貌的影响，而且还会受到冻融循环的影响。
滑坡段顺坡敷设管道应力分析及治理措施
滑坡段顺坡敷设管道应力分析及治理措施摘要：为研究滑坡段顺坡敷设管道的应力特点和滑坡段管道的治理方法，以山西沁水盆地煤层气外输管道通过某滑坡体为例，根据现场滑坡监测数据和当地地形条件，采用ANSYS软件按管道实际工况对该段管道进行数值模拟。
结果表明，在坡体下滑作用下，上方管道受拉，下方管道受压，并推测管道受力已超出规范允许范围（0.9倍屈服强度）。
并根据数值模拟的结果，分别提出了滑坡和管道本体的治理措施。
关键词：滑坡顺坡敷设长输管道应力分析治理措施The reason analysis of hunch-up Pipeline which laying downward grade[Abstract]Taking shanxi qinshui basin CBM external pipeline through a landslide pipeline hunch-up section as an example,According to the landslide monitoring data and the local terrain conditions, using mechanics method preliminary analysis pipeline hunch-up for Slope body movement; caused by pipeline pick ditch operation. And using the ANSYS software according to the actual working condition take a numerical simulation. Numerical simulation results show that the upper pipe is drawn and The bottom pipe is extrusion, pipeline excavation cause lateral constraint relieved, and the joint action of that cause the pipe hunch-up. Verify above conclusions. And presumably pipe stress is beyond standard allow range (0.9 times the yield strength).[Key words]landslidepipe laying downward gradepipelineStress analysis自然边坡受地质活动、气候变化、人类活动等多种因素影响,常常出现失稳变形,进而发展成滑坡。
埋地悬空管道的应力分析及计算
埋地悬空管道的应力分析及计算冉龙飞;高文浩;吴栋【摘要】The buried pipelines are threatened from various potential geological disasters, which may lead to earth collapse and soil loss under pipeline, thus to make the pipeline at suspended state, result in pipeline failure, bring the hidden safety problem into pipeline operation and causing severe economic losses and personnel casualty. In this article, based on Winkler linear theory, establishing mechanical model of pipe-soil interaction, using ABAQUS FEA software to achieve the stress distribution on suspended pipeline, obtained the pipeline suspended length in case of reaching yield stage. The calculation results indicated that this kind of pipeline is close to yield stage when the suspended pipeline length up to 160 m.%埋地管道由于受到各种潜在地质灾害的威胁，可能导致管道下方土层塌陷或流失，使管道处于悬空状态，引起管道失效，给管道运行带来安全隐患，并伴随带来严重的经济损失和人员伤亡。
横向滑坡作用下埋地管道轴向应力研究
横向滑坡作用下埋地管道轴向应力研究
李玉坤;杨澳;王龙升;周鹏;裴晨亮
【期刊名称】《管道技术与设备》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】山区敷设的埋地管道经常受山地滑坡尤其是横向滑坡的影响,会造成埋地管道变形、破裂等,不利于管道的安全运行。
文中对横向滑坡作用下管道的轴向应力进行研究,选择非线性接触模型进行有限元分析,改变管周土壤粘聚力、泊松比、内压、径厚比进行有限元计算。
结果表明:滑坡位移中部、边缘处应力集中且滑坡位移边缘管道3点方向受压、9点方向受拉,滑坡位移中部管道3点方向受拉、9点方向受压。
通过分析管道轴向应力的变化曲线,归纳管道轴向应力的变化公式,为管道的防护提供理论参考。
【总页数】9页(P1-9)
【作者】李玉坤;杨澳;王龙升;周鹏;裴晨亮
【作者单位】中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TE832
【相关文献】
1.横向冻融滑坡对埋地管道应力影响的数值模拟
2.轴向冻融滑坡对埋地管道的应力影响分析
3.横向滑坡作用下埋地管道力学响应分析
4.横向滑坡作用下埋地管道静力学与数值模拟对比分析
5.滑坡碎屑流作用下埋地管道轴向应变特性
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滑坡对浅埋管道的影响及其治理效果研究
2 盘溪河口滑坡稳定性分析及治理方案 ................................................................. 11
2.1 工程概况 ............................................................................................................................. 11 2.1.2 排水管道工程概述 .................................................................................................. 11 2.1.3 自然地理特征 .......................................................................................................... 11 2.1.3 环境综合地质条件 .................................................................................................. 13 2.2 盘溪河口滑坡现场裂缝调查及分析 ................................................................................. 13 2.2.1 现场裂缝调查 .......................................................................................................... 13 2.2.2 盘溪河口滑坡的发生、发展机理 .......................................................................... 16 2.3 盘溪河口滑坡稳定性计算 ................................................................................................. 19 2.3.1 边坡稳定分析方法概述 .......................................................................................... 19 2.3.2 盘溪河滑坡稳定系数的计算 .................................................................................. 22 2.4 盘溪河滑坡治理方案 ......................................................................................................... 25 2.4.1 治理方案 .................................................................................................................. 25 2.4.2 设计参数及抗滑桩计算 .......................................................................................... 25 2.5 本章小结 ............................................................................................................................. 27
埋地管道应力分析方法_刘仕鳌
刘仕鳌等.埋地管道应力分析方法.油气储运，2012，31（4）：274-278.
摘要：油气输送管道大部分为埋地管道，其应力分析与工艺管道不同，关键在于准确模拟管道与土壤 的相互作用。结合国际上广泛运用的 CAESARII 和 AUTOPIPE 软件设计思路，阐述了埋地管道 应力分析模型中对埋地管道离散化的理论基础和方法，模拟土壤与管道相互作用的原理以及相关数 据的计算方法；对比分析了 ASMEB31.4、ASMEB31.8 及国内相关油气输送管道设计规范对管道应 力的校核要求；结合工程实例深化了埋地管道应力分析方法，对于开展管道应力分析工作具有积极 作用，有利于增进对于管道应力分析及管道应力安全问题的认识。 关键词：埋地管道；应力；约束；土壤 中图分类号：TE89 文献标识码：A doi：10.6047/j.issn.1000-8241.2012.04.009
度进行设定，也可以由软件计算生成每个单元的土壤
刚度。
图 5 应用于直管的局部坐标系
2.2 土壤约束性质的计算
CASEARII 软件的土壤约束模拟算法源于 Peng
L C 的论文《Stress Analysis Methods for Underground
Pipeline》，土壤支撑运用具有初始刚度、极限载荷和屈
管道在点15进入土壤在点20个弯头角度分别为90和45管道上方绿色物体为计算得出的作用于管道的双线性弹簧约束码19文献1和9均要求埋地管道直管段的轴向应力土壤基本参数摩擦因数添加土壤约束前后的管道模型wwwyqcynet277土壤密度管道埋深土壤内摩擦角不排水抗剪强度土壤压屈服位热膨胀因数安装温度与操作温度之差kgm3kpa缩因数移因数9091831521070015011210638设计计算2012模型建立后分别对管道在操作载荷持续载荷热膨胀载荷下进行应力分析运用asmeb318进行校正
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ｚ
０ ． ０ ５ ； 土体为较密砂 土时， 取０ ． ０ ２ ０ ． ０ ３ ； 土 体 为从 较 硬 到较 软 的粘 土
Ｆ ｚ ｆ ． ＝０ ． ７ ５ １ Ｔ
Ｆ ｚ ｆ ＝￣ ＿ Ｄ ｏ ｔ ｏ ＂ 。 ｉ ｌ
（ ３ ． １ ）
（ ３ ． ２ ）
图 ２ 纵 向滑 坡 条 件 下 管 道 Ｍ ｉ ｓ ｅ ｓ 应 力 云 图
式中
Ｆ —— 单位 长度 管 道 表 面管 轴 方 向所 受 的 砂 土摩擦 力 ， Ｎ ／ ｍ
式中 ｐ 。 —— 管 道上方 土体 压力 ， Ｐ ａ ｐ —— 土 体密度 ， ｋ ｍ
ｇ —— 重力 加速 度 ， ｍ ／ ｓ
— —
力应分别考虑 ， 管道两端施加位移约束。载荷分 步 施加 ］ ， 第 １ 步： 输 送介质 、 管 道 重 力 和 内压 ； 第２ 步： 土体对管道 的垂直作用力 ； 第 ３步 ： 土体对管道 的摩 擦力 。各 类载 荷直 接施加 到壳 单元 上 。
Ｆ 正 ——单位长度管道表面管轴方 向所受 的 粘 土摩 擦力 ， Ｎ ／ ｍ
— —
与盯 。 有关的经验系数 ， 取值可参考美
国Ａ Ｓ Ｃ Ｅ标 准 ］ ”
—
—
土体剪 切强 度 ， Ｐ ａ
近形成第三个应力集 中区。总体看来 ， 轴 向摩擦力
引起 的轴 向拉 压应力 和 土体垂 直作 用力 引起 的弯 曲 应力 两类 应力 形成 组 合应 力 ， 管道 受 到 组 合 应力 作
Ｐ ＝ ｐ ｇ ｈ （ １ ）
式中 ． — — 管道上 单 位 面积所 受 的砂 土 摩 擦力 ， 管 道上单 位 面积 所 受 的粘 土 摩擦 力 ，
Ｎ／ ｍ
有 限元 模 型 中管 道被切 为 上 、 下 两个部 分 ， 两 部 分受 到 的内压 、 管道 自身重 力及 土体 摩擦 力相 同 ， 但 两者 受到 的输送 介质 重力 和土 体对 管道 的垂直 作用
ｄ —— 计算 点 到地 面 的垂 直距 离 ， ｍ
。— —
上三点的 Ａ路径为参考位置和分析对象 。
土体 的压力 系数， 粘土一般 取 ０ ． ５～
０ ． ７ ， 对 于砂 土可 取 ０ ． ８
③
周边 土 体对 管道 的轴 向摩擦 力 。沿管 道轴
向方 向 ， 单 位长 度 管道 表 面所 受砂 土 、 粘 土 摩 擦 力 ］ 。 。 ” 分 别见 式 （ ３ ． １ ） 、 式（ ３ ． ２ ） ：
Ｄ —— 管道 外径 ， ｍ
— —
由于管 道敷 设 方 向与滑 坡 体滑 动 方 向摩 擦 力作 用 明显 ， 表 现 在 管 道下 方 （ Ａ点 ） 受 压而上 方 （ Ｃ点 ） 受拉 ， 并 在 Ａ点 和 ｃ点 附 近 区域 形成 两个 应 力 集 中区 。根 据 朗 肯理 论 ， 管 道 下方 受到 土体垂 直 作用 力 ， 并 且 随滑 坡 体 下 滑而 增 大， 因此管 道受 到弯 曲作 用并 在 管道 中部 （ Ｂ点 ） 附
单 位 长度 管 道 的表 面积 为 ， ｔ ｒ Ｄ， 则 管 道 上 单 位 面积所 受 的砂 土摩擦 力 、 粘 土摩 擦力 见 式 （ ４ ． １ ） 、 式
・
Ｂ １ ２・
第３ ４卷 第 １ ２ 期
煤 气 与 热 力
～
将 摩擦 力分 配到 有 限元 模 型 中各 个 管轴方 向的 土 弹 簧单元 ， 则 每个土 弹簧 单元 的屈 服力 为 ：
一
土 间的摩擦 系 数 为 ０ ． ６ ５ 。在 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ软 件 中绘
制 出管 道 的 Ｍ ｉ ｓ ｅ ｓ 应力 云 图 （ 见图 ２ ， 单位为 Ｍ Ｐ ａ ） ， 并 沿管 道轴 向在管 道上 取 Ａ点 、 Ｂ点 、 ｃ点 和经 过 以
式中 Ｐ ——下方土体对管道的垂直作用力 ， Ｐ ａ
面 的垂直 距离 ｄ成正 比关 系 ， 管 道 不 同位 置 受 力 不 同， 任意 深度处 的土体对 管道 的压 力见 式 （ ２ ） ：
Ｐ ｄ … ＝ ｐ ｇ ｄ ｋ ０ （ ２ ）
模 型 中滑 坡体 取粘 土 ， 土体剪 切强 度为 ５ ０ ｋ Ｐ ａ ， 滑 坡倾 斜角 为 ３ ０ 。 ， 滑 坡规 模 为 ２ ５ ｍ 。 以输 油 管 道 为例 ， 管道外 径为 ７ １ １ ｍ ｍ， 壁厚为 １ ０ ． ３ ｍ ｍ， 管道 材 质为 Ｘ Ｔ ０钢 ， 管道 内压 ８ Ｍ Ｐ ａ ， 管道 埋 深 １ ． ８ ｍ， 管
第３ ４ 卷
第１ ２ 期
煤 气 与 热 力
（ ４ ． ２ ） ：
．
由于管道为薄壁结构 ， 因此可简化采用 四边形 的壳
单 元 建 模 ， 模 型 沿管 道 环 向 和轴 向分 别 等 间距 划
分 单元 网格 。
＝ ０ ． ７ ５ ｐ ｇ ｈ ｇ
（ ４ ． １ ）
ｆ ｚ ． ＝ 。 ｉ ｌ
Ｎ／ｍ
— — ．
（ ４ ． ２ ）
管道受 到 以下作用 力 ： 管道 内压 、 输送 介质 与管 道 的重 力 、 管 道上 方土 体对 管道 的压力 、 管 道下方 土 体 隆起 时对 管道 的垂 直 作 用 力 、 周 边 土 体对 管 道 的 轴 向摩 擦力 。部 分外 载计算 如下 。 ① 管 道 上方土 体对 管道 的压力 。假 设管 道 的 埋深 不变 ， 则管 道上 方 土 体 对 管道 的压 力 不 随 滑坡 倾 斜 角 和规模 变化 ， 管道 上方 土体压 力 为 ：
２ ． ２ 计 算与 分析
管道 埋深 ， ｍ
② 管道下方土体 隆起 时对管 道的垂直作用 力 。滑坡 体 到达 滑坡 底 部 时 由于 空 间所 限 ， 有 垂 直 于管道 向上 隆起 的趋势 ， 采用 朗肯理论 建模 ， 其 基本 原 理为处 于 任意深 度 的土体 压力 与计 算点 到地