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管道研究

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山区管道滑坡智能监测及治理案例

来源:《管道保护》杂志 作者:贺小康 时间:2021-1-19 阅读:

贺小康

国家管网集团西南管道公司贵阳输油气分公司



摘  要:以中贵天然气管道K1399+399米段滑坡为例,研究总结管道在突发滑坡地质灾害时的智能管控及治理措施。介绍了该滑坡的基本特征,通过综合应用地表位移、深部位移、应力应变以及非接触式磁异常检测等智能监测检测措施对滑坡进行有效监控,同时疏散周边群众、停输放空、应急治理处置以及应力释放等,避免了事故的发生。

关键词:天然气管道;滑坡;监测;智能措施


滑坡作为一种常见地质灾害,其隐蔽性、突发性、灾害性较强,特别是管道横向或斜向通过滑坡区时,常存在较大的安全风险。2019年7月,位于贵州省遵义市习水县大坡乡裕民村的中贵天然气管道K1239+399米处发生滑坡险情。滑坡平面形态整体呈不规则箕状,近南北向展布,剖面形态呈折线型,坡度25°~35°,主滑方向为310°,分布高程为1005 ~1028 m,坡高约23 m。中贵天然气管道位于滑坡体内前缘。滑坡长约80 m,宽约50 m,平均厚度约3.5 m,总方量约14 000 m3,为一土质滑坡。影响管道长约65 m。

1  应急处置措施

(1)及时报送应急信息。由于滑坡发生速度快,常规检测手段无法短时间内确定滑坡段管道的受力变形情况,经现场专家观察分析滑坡已处于欠稳定状态。为保证管道及周边村民的安全,贵阳分公司立即启动三级应急预案,成立滑坡抢险应急领导小组,及时向西南管道公司汇报现场情况,同时向当地政府、管道保护主管部门、自然资源部门报送应急信息。

(2)紧急疏散附近居民。对该段管道进行放空置换,疏散滑坡周边350米安全管控范围内的23户79名居民,在滑坡体上采取了裂缝夯填、修建简易截排水沟、坡体覆盖PE膜等防止地表水下渗的措施。

(3)采取钢管桩支护措施。针对滑坡的稳定状态、滑坡周边场地地形条件以及考虑施工的安全性,对滑坡采取了钢管桩支护措施,在滑坡中后部设置了两排钢管桩,共计86根(图 1)。

2  智能管控措施

为进一步分析、评价滑坡稳定性,保证抢险现场施工人员安全以及专项处置措施顺利实施,采用了位移监测、管道应力应变监测和非接触式磁异常检测等全方位智能管控措施(图 2)。

(1)地表位移监测。共布设6个检测点,初次监测时间为2019年7月7日至8月12日(钢管桩施工期间)。累计最大水平位移为JC01(中下部),位移量6.1 cm(图 3);JC03(左中部)位移量5.3 cm;JC04(中上部),位移量5.5 cm;其余各点位移量均较小,无异常。

前期受天气、场地施工扰动及其他因素影响,滑坡变形相对较大,JC01、JC03、JC04平均每日位移量分别为0.3 mm、0.24 mm、0.25 mm。

7月15日之后(钢管桩施工完成之后),每日地表位移量很小, JC01、JC03、JC04平均每日位移量分别为0.027 mm、0.027 mm、0.026 mm,每一个基础点都相对稳定,没有明显下滑趋势。说明滑坡体位移数据已经趋于收敛,滑坡已经趋于稳定。

(2)应力应变监测。根据西南管道公司管道沿线地质灾害风险评级体系、评价模型研究成果,管道纵穿斜坡范围在30 m,且埋深约2~3 m时,其所能承受的最大应力为550 MPa,最大应变为2300级,管道应变监测预警区间为:关注级(极限应变的30%,为690级),警示级(极限应变的60%,为1380级),警报级(极限应变的80%,为1840级)。

通过监测数据表明,2019年8月1日后,1号应变监测点和2号应变监测点数据变化不明显(图 4、图 5),各点的整体趋势基本一致,应变区间为﹣178~78,占极限值的7.73%,未达到关注级。

                        

(3)非接触式磁异常检测。因滑坡地形的变化,局部管段在荷载和压力的作用下造成应力集中。短时间内不可能全部开挖释放应力,为确保管道的安全平稳运行,采用非接触式管道磁检测发现应力集中点两处,组织开挖释放应力。后期投产后再次检测发现应力集中点一处,进行开挖释放应力。

3  经验分享

做好滑坡防治首先要分析判断滑坡产生原因,制定可行应急预案,及时采取前期应急治理措施,防止事故发生,为下一阶段管道安全防护争取时间。其次充分利用各种科技手段加强现场监测检测,准确掌握灾情变化,检验治理效果,为科学决策提供依据。

 

作者简介:贺小康,1981年生,硕士研究生,工程师,现任贵阳输油气分公司副经理。联系方式:15329601661,695207819@qq.com。 

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