仪长线地质灾害隐患整治案例分析
来源:《管道保护》2023年第3期 作者:张颖 时间:2023-6-21 阅读:
张颖
国家管网集团东部储运公司武汉输油处
摘要:管道一旦发生崩塌、滑坡等地质灾害,将严重危及管道安全运行,需及时采取工程治理措施。经地质灾害排查和现场勘察,确认仪征—长岭原油管道崇山段存在岩体崩塌等地质灾害可能性。通过分析地质灾害隐患及危害,采取危岩体清除、修建拦石挡墙支护、修建地表截流排水等工程治理措施,稳定边坡状态,大幅度降低地质灾害发生的可能性。为管道地质灾害防治提供经验借鉴。
关键词:原油管道;边坡;崩塌;危岩体;挡墙
仪征—长岭原油管道大开挖穿越崇山段(478#—479#)已运行多年,目前出现原建挡墙老化开裂、边坡冲沟、巡护通道靠山侧滚落危岩体等岩土崩塌典型表现。通过管道地质灾害专项勘察工作,分析崩塌、滑坡等地质灾害产生原因及对管道可能产生的危害,采取一系列工程治理措施,消除了管道安全隐患。
1 地质灾害隐患及危害分析
崇山段处边坡原为自然坡形加削坡,植被茂密,杂草丛生,经人工削挖坡建便道。坡上部分管段原砌有块石挡墙,便道已水泥硬化,便道下埋石油管道和光缆,深度约为1.1 m~2.0 m。管道便道边坡大致呈南北走向,长度约150 m,东边紧邻山体,高程约为18.0 m~60.0 m不等,最大坡角约45度。坡底(西侧为水塘,面积约为10400 m2)高程约6.0 m~7.0 m。边坡为永久性岩质边坡,破坏类型为滑移型,安全等级为一级,Ⅳ类岩体,较完整。2022年管道地质灾害排查过程中发现,原建挡墙老化开裂,边坡出现冲沟,巡护通道靠山侧地面有多处危岩、落石(图 1)。经委托武汉中南冶勘资源环境工程有限公司进行现场勘察发现,崇山段局部有岩溶、滑坡、危岩,边坡中段因雨水冲刷导致小范围垮塌,认定存在崩塌类地质灾害隐患。
图 1 边坡中段冲沟、滑坡及危岩现场图
现场发现该地段存在发生地质灾害的潜在可能性,包括人工边坡危岩体崩塌、浆砌石护坡体破损、排水体系局部缺失及可能存在的管道被山坡滑移体整体推移。极易导致油气管道断裂、变形、防腐层受损以及光缆等附属设施损毁致使管道失效。
2 工程治理措施
崇山段山体下方已发现多处滚落的石块,山体上方危岩体突出,原防护墙开裂已丧失防护功能。结合现场实际情况,对崇山段的整治主要采用危岩体清除、修建拦石挡墙支护、修建地表截流排水措施等。
2.1 危岩体清除
崇山山体岩石为花岗岩石普坚岩,危岩出露于斜坡坡度较陡处且其临空面较多,采用加固处理方式施工难度大且无法保证危岩稳定。坡面植被茂盛树木隔挡较多,大型机械或人工风镐破除方法难于投入使用,唯有爆破消除危岩隐患。但若采用炸药爆破会产生大量的飞石向下滚落,严重威胁坡脚巡护通道及下方的管道光缆安全,同时采用炸药爆破所产生的振动会严重影响现状斜坡的稳定,会造成二次危害。
决定采用静态爆破清除方案治理。方法是在岩体上钻孔,向钻孔中灌装膨胀剂,依靠膨胀力作用使岩石产生裂隙或裂缝,从而达到破碎岩石的目的。静态爆破的优点是不产生声响、飞石、粉尘、震动以及爆破所产生的有毒、有害气体,确保施工安全。危岩体清除后现场如图 2所示。
图 2 危岩体清除前(左)后(右)现场图
2.2 挡墙支护
支挡措施是沿坡脚部位设置重力式挡土墙进行边坡支护。挡墙总长约130 m,每间隔8~10 m设置一道变形缝(图 3)。墙身高度不一,墙后荷载变化较大或地基条件较差处,采用较小的变形缝间隔。另在地基岩性变化处、墙高突变处、挡墙结构形式不同处及与其他建(构)筑物连接处设沉降缝。挡土墙每隔2 m设置一处泄水孔且必须保持直通无阻,进口处设置反滤层。墙顶地面进行封闭处理,基底最小埋置深度不小于0.8 m。
图 3 挡墙支护现状
2.3 截排水系统修建
结合场地整体排水系统工程设置地表排水系统(图 4)。在坡顶、坡脚处设置硬化排水系统,坡面预设排水孔。挡墙顶截水沟与现场边坡排水沟连接,并做成坡度以便排水,排水沟与挡墙的距离不小于0.3 m。挡墙底排水沟应与临近灌溉水塘连接,两端管道正上方处做坡面硬化避免水流直接冲刷管道上方地面造成侵蚀、开裂。有地下水渗入填料时设置排水盲沟。
图 4 截排水系统修建现场图
3 结语
经综合整治后边坡为稳定状态,产生大规模滑移、崩塌致灾体的可能性变小。但不排除今后遇较大裂隙、溶洞和强降雨等极端条件下,叠加组合产生更大规模崩塌、滑移的可能。目前崇山段安装了地质灾害监测系统,对管道本体应力及管沟位移情况进行在线监测,以便验证崇山段地质灾害治理工程效果。
作者简介:张颖,1988年生,本科,中级工程师,目前从事仪征—长岭原油管道洪水、地质灾害管理及相关工程管理工作。联系方式:13635805949,841692878@qq.com。
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