崩塌落石冲击荷载作用下埋地管道的安全评价_熊健

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1、第２０卷第１期安全与环境工程Ｖｏｌ．２０Ｎｏ．１２０１３年１月ＳａｆｅｔｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＪａｎ．２０１３崩塌落石冲击荷载作用下埋地管道的安全评价熊健，邓清禄，张宏亮，庞伟军（中国地质大学工程学院，武汉４３００７４）摘要：野外调查人员在进行崩塌落石灾害的风险分析和评价时，由于没有科学的判别依据，往往只能根据以往经验主观加以判断。本文在前人研究成果和野外调查资料分析的基础上，探讨了崩塌落石冲击力的计算方法，并运用ＬＳ－ＤＹＮＡ显式动力学分析软件建立了崩塌落石冲击荷载作用下埋地管道的三维有限元模型，进行了数值

2、模拟，研究了某些因素对埋地管道安全的影响规律，得出一些具有实用性的曲线或公式，可供评价实际问题时查询应用，以为埋地管道的安全运营及崩塌落石的防护设计提供决策依据。关键词：崩塌落石；埋地管道；安全评价；ＬＳ－ＤＹＮＡ中图分类号：Ｘ９１３．４；ＴＥ８３２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－１５５６（２０１３）０１－０１０８－０７ＳａｆｅｔｙＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｎｔｈｅＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆＢｕｒｉｅｄＰｉｐｅｌｉｎｅＣａｕｓｅｄｂｙＲｏｃｋｆａｌｌＩｍｐａｃｔＬｏａｄＸＩＯＮＧＪｉａｎ，ＤＥＮＧＱｉｎｇ－ｌｕ，ＺＨＡＮＧＨｏｎｇ－ｌｉａｎｇ，ＰＡＮ

3、ＧＷｅｉ－ｊｕｎ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｗｕｈａｎ４３００７４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｈｅｎｆｉｅｌｄｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｐｅｒｓｏｎｎｅｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅｒｉｓｋａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｌｌａｐｓｅｏｆｒｏｃｋｆａｌｌｄｉｓａｓｔｅｒ，ｔｈｅｒｅｉｓｎｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｉｓｃｒｉｍｉｎａｔｉｏｎ，ｓｏｔｈｅｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｃａｎｏｎｌｙｂｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｓｔｅｘｐ

4、ｅｒｉｅｎｃｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｆｉｅｌｄｄａｔａａｎｄｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｐｒｅｖｉｏｕｓｓｔｕｄｉｅｓ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｒｏｃｋｆａｌｌｉｍｐａｃｔ，ｕｓｅｓｔｈｅｅｘｐｌｉｃｉｔｄｙｎａｍｉｃａｎａｌｙｓｉｓｓｏｆｔｗａｒｅＬＳ－ＤＹＮＡｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｏｄｅｌ，ａｎｄｃａｒｒｉｅｓｏｕｔｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ．Ｉｔａｌｓｏｓｔｕｄｉｅｓ

5、ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｌａｗｏｆｃｅｒｔａｉｎｆａｃｔｏｒｓｏｎｔｈｅｓａｆｅｔｙｏｆｂｕｒｉｅｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓａｎｄｍａｋｅｓｓｏｍｅｐｒａｃｔｉｃａｌｃｕｒｖｅｓｏｒｆｏｒｍｕｌａｓｏａｓｔｏｓｕｐｐｌｙｐｒａｃｔｉｃａｌｉｎｑｕｉｒｅｓａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｄｅｃｉｓｉｏｎ－ｍａｋｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａ－ｔｉｏｎｏｆｂｕｒｉｅｄｐｉｐｅｌｉｎｅｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｏｆｌａｎｄｓｌｉｄｅｒｏｃｋｆａｌｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｏｃｋｆａｌｌ；ｂｕｒｉｅｄｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｓａｆｅｔ

6、ｙａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ；ＬＳ－ＤＹＮＡ０引言输气管道为线性工程，沿线穿越多种地质单元类型，这些地质体类型在规模、形态、悬空高度、上覆自我国忠武输气管道开始供气以来，沿线发生土体厚度等方面具有不同的特点，野外调查人员在了多次威胁埋地管道安全运营的崩塌落石事件，如进行崩塌落石灾害的风险分析和评价时，由于没有２００５年４月在重庆忠县段发生了危岩坠落冲破地科学的判别依据，往往只能根据以往经验主观加以［１］表防护设施，将管道局部冲击变形的事故。根据判断。因此，为了使崩塌落石灾害的防护与治理具２０１０年忠武输气管道地质灾害调查及整治规划报有可靠的事实依据

7、，避免以往的盲目性，有必要开展告的统计，除了２００６年８月在张家沟段调查编录的埋地管道在崩塌落石冲击荷载作用下的安全评价。［２］９７处崩塌落石灾害点之外，目前又新增编录了３３处崩塌落石灾害点。可见，在降雨及人类活动等因１崩塌落石冲击力的计算方法素的干扰下，崩塌落石极容易威胁埋设于其下方的浅埋管道。崩塌落石冲击力的计算是进行埋地管道在崩塌收稿日期：２０１２－０３－２７修回日期：２０１２－１１－２８作者简介：熊健（１９８７—），男，硕士研究生，主要研究方向为岩土体稳定性评价与治理。Ｅ－ｍａｉｌ：３３５４３３６３７＠ｑｑ．ｃｏｍ第１期熊健等：崩塌落

8、石冲击荷载作用下埋地管道的安全评价１０９落石冲击荷载作用下安全评价的基础，也是进行崩法，并得到了实践检验。该崩塌落石最大冲击力的塌落石威胁区管道防护结构设计的主要荷