基于SBAS-InSAR与有限元的滑坡段管道应力计算方法

【目的】滑坡是目前造成管道失效事故的主要地质灾害类型之一，滑坡区管道运行状态监测是亟需解决的难题。【方法】提出了一种基于SBAS-In SAR遥感技术的管道上方地表位移测量方法，实现了公里级范围管道地表位移毫米级高精度监测。基于管道中心线空间坐标数据以及管道几何特征数据，结合三次样条插值算法，提出了管道三维空间路由的重构方法。考虑管道真实路由与温度、压力等工艺载荷条件，采用空间管单元与非线性管土单元建立管道应力分析有限元模型，以遥感感知滑坡位移为准确边界条件，提出了滑坡段管道应力状态计算方法。【结果】通过陕京三线良乡—西沙屯某高风险滑坡区管段2021—2022年的应用实践表明，该计算方法得到的管道应力结果与分布式应变片监测结果最大相对误差不超过16%，经评估，该段管道目前处于安全状态。【结论】该方法结合了SBAS-In SAR技术与有限元分析方法，能够准确计算滑坡段管道的应力分布情况，可以有效实现滑坡段管道应力状态的空间重构与安全评价，对于提高滑坡段管道的安全性和可靠性具有指导意义，对于其他类似工程的监测和设计也具有参考价值，同时为未来地质灾害段管道安全状态的数字孪生体构建提供了技术基...