崩塌落石沖擊埋地油氣管道的動力響應機理研究*

方迎潮 湯明高 葛 華 朱治儒 黃海濱

(①國家管網集團西南管道有限責任公司，成都 610041，中國)(②地質災害防治與地質環境保護國家重點實驗室(成都理工大學)，成都 610059，中國)

0 引 言

近10余年來，隨著國民經濟發展及工業化水平提高，我國對石油、天然氣的需求量逐步增大，中國長輸油氣管道擁有量有了大幅增長(宋艾玲等，2006；國家能源局石油天然氣司等，2021)。根據我國《中長期油氣管網規劃》，到2025年全國油氣管網規模將達到24萬公里。然而，由于城鎮規劃和其他基礎設施建設不斷進行，再加上管道輸送的油氣介質一般有易燃、易爆、有毒等特性，嚴重制約管道的路由選擇，使得在構建全國管網的過程中，不可避免要經過一些地質環境復雜、構造運動活躍、山地災害高發頻發的地段。其中：崩塌落石對管道的沖擊，是造成管道失效破壞的主要災害之一(王磊，2007；吳世娟，2016)。高處滾下的落石具有較大的動能，一旦撞擊到埋地高壓管道，就很容易造成管道破壞，輕則把管道砸出凹坑，重則壓扁管道引起泄漏，導致災難性的環境事故(馬曉磊，2017)。2005年4月，忠縣—武漢順溪段管道上方的混凝土蓋板被危巖崩落砸穿，管道局部出現嚴重內凹變形(張洪濤，2015)；2008年，汶川地震引起的崩塌落石導致蘭成渝成品油管道多處光纜中斷(張圣柱，2012)；同年，康縣段陽壩出現體積近1000 m3的崩塌，其中最大石塊直徑約4 m、重量接近50 t的巨石將蘭成渝管道接頭砸開造成柴油泄漏(王東源等，2013)；2015年8月，跨越瀾滄江的管道，由于左岸和右岸的大量危巖體時常發生崩塌，已崩落的落石最大塊徑約1.2 m，被動防護網已處于失效的邊緣(上官方媛等，2017)。……