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管道研究

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儀長線地質災害隱患整治案例分析

來源:《管道保護》2023年第3期 作者:張穎 時間:2023-6-21 閱讀:

張穎

國家管網集團東部儲運公司武漢輸油處

 

摘要:管道一旦發生崩塌、滑坡等地質災害,將嚴重危及管道安全運行,需及時采取工程治理措施。經地質災害排查和現場勘察,確認儀征—長嶺原油管道崇山段存在巖體崩塌等地質災害可能性。通過分析地質災害隱患及危害,采取危巖體清除、修建攔石擋墻支護、修建地表截流排水等工程治理措施,穩定邊坡狀態,大幅度降低地質災害發生的可能性。為管道地質災害防治提供經驗借鑒。

關鍵詞:原油管道;邊坡;崩塌;危巖體;擋墻

 

儀征—長嶺原油管道大開挖穿越崇山段(478#—479#)已運行多年,目前出現原建擋墻老化開裂、邊坡沖溝、巡護通道靠山側滾落危巖體等巖土崩塌典型表現。通過管道地質災害專項勘察工作,分析崩塌、滑坡等地質災害產生原因及對管道可能產生的危害,采取一系列工程治理措施,消除了管道安全隱患。

1  地質災害隱患及危害分析

崇山段處邊坡原為自然坡形加削坡,植被茂密,雜草叢生,經人工削挖坡建便道。坡上部分管段原砌有塊石擋墻,便道已水泥硬化,便道下埋石油管道和光纜,深度約為1.1 m~2.0 m。管道便道邊坡大致呈南北走向,長度約150 m,東邊緊鄰山體,高程約為18.0 m~60.0 m不等,最大坡角約45度。坡底(西側為水塘,面積約為10400 m2)高程約6.0 m~7.0 m。邊坡為永久性巖質邊坡,破壞類型為滑移型,安全等級為一級,Ⅳ類巖體,較完整。2022年管道地質災害排查過程中發現,原建擋墻老化開裂,邊坡出現沖溝,巡護通道靠山側地面有多處危巖、落石(圖 1)。經委托武漢中南冶勘資源環境工程有限公司進行現場勘察發現,崇山段局部有巖溶、滑坡、危巖,邊坡中段因雨水沖刷導致小范圍垮塌,認定存在崩塌類地質災害隱患。


1 邊坡中段沖溝、滑坡及危巖現場圖

現場發現該地段存在發生地質災害的潛在可能性,包括人工邊坡危巖體崩塌、漿砌石護坡體破損、排水體系局部缺失及可能存在的管道被山坡滑移體整體推移。極易導致油氣管道斷裂、變形、防腐層受損以及光纜等附屬設施損毀致使管道失效。

2  工程治理措施

崇山段山體下方已發現多處滾落的石塊,山體上方危巖體突出,原防護墻開裂已喪失防護功能。結合現場實際情況,對崇山段的整治主要采用危巖體清除、修建攔石擋墻支護、修建地表截流排水措施等。

2.1  危巖體清除

崇山山體巖石為花崗巖石普堅巖,危巖出露于斜坡坡度較陡處且其臨空面較多,采用加固處理方式施工難度大且無法保證危巖穩定。坡面植被茂盛樹木隔擋較多,大型機械或人工風鎬破除方法難于投入使用,唯有爆破消除危巖隱患。但若采用炸藥爆破會產生大量的飛石向下滾落,嚴重威脅坡腳巡護通道及下方的管道光纜安全,同時采用炸藥爆破所產生的振動會嚴重影響現狀斜坡的穩定,會造成二次危害。

決定采用靜態爆破清除方案治理。方法是在巖體上鉆孔,向鉆孔中灌裝膨脹劑,依靠膨脹力作用使巖石產生裂隙或裂縫,從而達到破碎巖石的目的。靜態爆破的優點是不產生聲響、飛石、粉塵、震動以及爆破所產生的有毒、有害氣體,確保施工安全。危巖體清除后現場如圖 2所示。


2 危巖體清除前(左)后(右)現場圖

2.2  擋墻支護

支擋措施是沿坡腳部位設置重力式擋土墻進行邊坡支護。擋墻總長約130 m,每間隔8~10 m設置一道變形縫(圖 3)。墻身高度不一,墻后荷載變化較大或地基條件較差處,采用較小的變形縫間隔。另在地基巖性變化處、墻高突變處、擋墻結構形式不同處及與其他建(構)筑物連接處設沉降縫。擋土墻每隔2 m設置一處泄水孔且必須保持直通無阻,進口處設置反濾層。墻頂地面進行封閉處理,基底最小埋置深度不小于0.8 m。


3 擋墻支護現狀

2.3  截排水系統修建

結合場地整體排水系統工程設置地表排水系統(圖 4)。在坡頂、坡腳處設置硬化排水系統,坡面預設排水孔。擋墻頂截水溝與現場邊坡排水溝連接,并做成坡度以便排水,排水溝與擋墻的距離不小于0.3 m。擋墻底排水溝應與臨近灌溉水塘連接,兩端管道正上方處做坡面硬化避免水流直接沖刷管道上方地面造成侵蝕、開裂。有地下水滲入填料時設置排水盲溝。


4 截排水系統修建現場圖

3  結語

經綜合整治后邊坡為穩定狀態,產生大規;、崩塌致災體的可能性變小。但不排除今后遇較大裂隙、溶洞和強降雨等極端條件下,疊加組合產生更大規模崩塌、滑移的可能。目前崇山段安裝了地質災害監測系統,對管道本體應力及管溝位移情況進行在線監測,以便驗證崇山段地質災害治理工程效果。


作者簡介:張穎,1988年生,本科,中級工程師,目前從事儀征—長嶺原油管道洪水、地質災害管理及相關工程管理工作。聯系方式:13635805949,841692878@qq.com。


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