随着我国天然气使用量的逐年提高,天然气埋地管线尤其是高强钢埋地管线正在长距离大跨度的敷设。管线的穿越地带,地质地貌复杂多变,地下结构及潜在灾害难以全面估计,因此天然气管线在地质灾害下破坏事故频发,造成了巨大的经济损失和能源浪费,甚至还威胁到了人们的生命安全。在众多地质灾害中,以滑坡、地震及多年冻土区的冻胀灾害最为典型。上述三种典型地质灾害均是发生较为频繁,发生过程比较剧烈,危害程度严重,极易造成管道的屈曲变形、应力集中,甚至断裂和爆炸。因此,对典型地质灾害下高强钢埋地管线的安全性进行研究,对于分析管线安全性因素的影响规律,管线敷设及后期维护都具有较大的意义。1.根据滑坡多发地区的实际工况条件,建立了管沟开挖前和开挖后的边坡二维分析模型,研究了边坡的稳定性：建立了三维边坡加入抗滑桩前后稳定性分析模型,提出了提高边坡稳定性的方案。应用解析法对滑坡作用下管道的力学行为进行了研究；应用有限元法对滑坡作用下管道的位移变化及应力进行了计算,整理了计算结果,结果表明：滑坡灾害发生后,管线将直接受到滑坡体的冲击,伴随着滑坡体的下滑,管线将发生屈曲变形,并且随着下滑位移的增大,管线变形增大,接近屈服极限后,变形量逐渐减小。超过屈服极限,管线进入塑性变形阶段。在此基础上,研究了滑坡规模、边坡角度、场地土类型及管道埋深等因素对管线安全性的影响规律。2.建立了三维地震作用下管道分析模型,对模型施加粘弹性人工边界及地震波谱进行计算,将计算结果进行了分析。管道的轴向应力随着地震波加速度峰值、管道的径厚比和管土摩擦角的增大而增大,随着管径的增大而减小,管道埋深的轴向应力影响不大。3.通过对土壤冻胀机理的分析及冻胀特性试验的研究,建立了多年冻土区土壤温度场和冻胀作用下管道分析有限元模型,结合格拉线相关实际工况,对多年冻土区管道在冻胀作用下的安全性进行了研究。分析了不同温度及不同管道埋深下管线的安全性。随着温度的降低,管道的上浮位移和最大应力均增大,虽然并未达到管道的屈服极限,但是常年的温度变化和低温影响造成的应力作用却有可能使管道产生较大变形；随着埋深的增加,管道上浮位移减小,但是最大应力增大。本文对三种典型地质灾害下高强钢埋地管线的安全性进行了研究,对于上述灾害多发地区的管线敷设和后期维护均具有实际意义。