“西气东输管线、川气东送管线”横跨中国西部数千公里的地质灾害地段,就地质灾害环境对油气管线的安全影响问题进行深入的研究具有重要的工程意义。论文主要分析了滑坡、活动断层、地震动载荷等地质灾害环境对埋地油气管线安全性影响,探讨了影响管道安全性的多种因素,提出了相应的预防措施。具体工作内容包括:1.以川气东送管线沿线的罗针田边坡为例,分析了管沟开挖前后的边坡稳定性,提出滑坡治理方案。模拟了山体滑坡发生时,滑坡岩(土)体冲刷管道埋土、冲击裸露管道的过程,结果表明:管道在滑坡体冲刷管道埋土的过程中受力较小,而在滑落块体直接撞击裸露管道的过程中,受力超过屈服极限,失稳破坏。在此基础上,研究了滑坡体长度、坡角角度、滑落块体体积、管沟回填土类型、管道埋深等主要因素对管道破坏的影响。得出管道在滑坡体长度及坡角较小时即发生破坏,管道应力随滑落块体体积的增大而快速增加,增大管道埋深可以减小管道受冲击作用的影响,采用粘土填充时,可减小冲击荷载引起的管道变形。2.现有的关于断层作用下埋地管道稳定性理论和梁模型有限元分析方法都难以分析管截面发生大变形的情况,例如屈曲变形。因此,论文采用管道壳单元结合土弹簧的管土耦合模型,分析了活动断层作用下埋地管道的非线性大变形反应。分析表明管道跨越断层最佳角度为900;大管径、壁厚管道能抵抗更大的断层位移;管道应浅埋并选择松散的砂性回填土。3.建立了地震波作用下管土非线性接触动力分析模型,以中国天津(1976)地震记录中南北向地震波为地震载荷,分析了埋地管道在地震波作用下的力学反应,探讨了多项因素对管道应力的影响。管道应力随输入地震波幅值的增加而非线性增大,随埋深的增加而小幅增大,随管土间摩擦角度的增大而增大,随管径的增大和壁厚的增大而减小。