管道运输是能源输送的一种较为安全快捷的运输方式,在国民经济中占有很大的比例,因此油气管道工程已经成为国家战略工程建设的重要组成部分。管道建成后,在运营期间受到管道途经地域的自然因素与人为因素的影响,外部条件不可避免会发生变化,如管道附近的堆载就十分常见,堆载势必引起管道发生变形与应力改变,当这种应力与变形超过管道的承受范围时,管道就会发生灾害性破坏,并由此引发事故,造成人民生命财产的损失与环境的破坏。因此,研究堆载作用对于埋地输气管道的影响,对于保障输气管道的运营安全具有十分重要的指导作用和实用价值。本文通过对堆载作用下埋地输气管道的应力、变形进行分析,运用三维数值模拟软件ABAQUS分析了堆载作用下,埋地输气管道的主要影响因素,对管道进行了详细的应力分析,并运用敏感性分析方法得出了各影响因素间对管道的影响程度,进而得出了快速评价堆载作用下埋地输气管道安全性的评价方法,并通过现场大型堆载试验对该评价方法进行验证,获得了如下几点认识:(1)通过实例系统总结了堆载体对埋地输气管道的影响,分析了堆载条件下输气管道的受力特点,包括地基变形、管周土体压力及影响因素等,在堆载作用下,管道表面应力与变形呈现明显的规律性。(2)通过现场试验与数值模拟对比分析验证了数值模拟的可行性。据此,运用大型有限元软件ABAQUS建立堆载作用下的管道与地基土体模型,通过对堆载作用下输气管道的力学性状分析,提出了堆载距离、堆载高度、管道埋深、泊松比等对输气管道不同的影响程度,随着堆载间距的减小,以及堆载高度、管道埋深和泊松比的增大,管道表面应力逐渐增大。(3)通过对堆载作用下埋地输气管道的影响因素进行敏感性分析,认为泊松比对管道表面应力影响最大,其次为管道埋深、堆载间距和堆载高度。(4)分析了埋地输气管道的附加应力与各影响因素之间的关系,获取了它们之间的关系表达式,获得了快速评价堆载作用下埋地输气管道安全性的重要方法,给出了相应的评价流程。(5)结合华阳现场大型堆载试验、简阳天然气管道残余应力检测试验、龙泉驿天然气管道残余应力检测试验,充分验证了堆载作用下埋地输气管道安全性快速评价方法的可靠性。(6)针对堆载作用下埋地输气管道存在的风险,研究并提出了5项基本保护措施,为提高输气管道的安全提供了重要参考。