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管道地质灾害防治范文

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管道地质灾害防治

第1篇

关键词:管道 地质灾害 危害 治理措施 安全运行

一、前言

根据国外统计表明,管道在运营期间造成损害的主要原因不再是管材、焊接、防腐以及其他结构缺陷,而是由外力引起的,如洪水灾害、地震、滑坡、塌方以及其他一些意外事故等,外力事故占总数的50%-60%。中缅管道玉溪支线沿线90%以上在山区丘陵地貌敷设,沿线山高谷深、沟壑纵横,地质灾害发育,管道建设及运行过程中势必会受到各种外部因素的影响。因此,在复杂山区地段的管道设计务必要把地质灾害防治作为设计内容的重要组成部分,对各种地质灾害类型做出准确判断并采取切实有效的治理措施,保证管道正常安全运行。

中缅天然气管道地质灾害主要是由于自然因素的和人为的地质作用,导致地质环境或地质体发生变化而形成的,就其管道建设而论,主要是以管道施工等人为作用诱发的地质灾害为主。中缅油气管道玉溪支线沿线地质灾害有滑坡、崩塌、泥石流等类型。

二、地质灾害类型、产生机理及对管道造成的危害

1.崩塌(危岩)

崩塌(又称崩落、垮塌或塌方):是从较陡斜坡上的岩、土体在重力作用下突然脱离山体崩落、滚动,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。

崩塌体主要包括四种情况:一是施工前已经自然存在的;二是劈山、修路、开挖管沟过程中产生的;三是爆破引起的震动引起的;四是管道建成后暴雨或地震诱发的。

崩塌对管道的危害:主要是在施工或运营过程中,当崩塌体高空坠落时,可能冲击到管道位置,造成现场人员伤害或管道损伤。

2.滑坡

滑坡是指斜坡上的岩土体由于各种原因在重力作用下沿一定的软弱面(或软弱带)整体地向下滑动的现象。中缅油气管道经过的云贵地区,是我国滑坡灾害的高发区。

滑坡体主要包括三种情况:一是施工前已经自然存在的;二是劈山修路过程中诱发的;三是管道建设后暴雨或地震诱发的。

滑坡对管道的危害是:当管道埋设在滑坡体内时,如发生滑动管道会同步变形,当滑坡体规模较大且滑移严重时有可能剪断管道。处在滑坡影响范围内的管道,在滑坡发生时,将会受到推移或挤压,造成变形或破坏。

3.泥石流

泥石流:是山区沟谷中,由暴雨、水雪融水等水源激发的,含有大量的泥砂、石块的特殊洪流。其特征往往突然暴发,在很短时间内将大量泥砂、石块冲出沟外,在堆积区漫流堆积,造成重大危害。

泥石流形成的三种情况:一是在施工过程中对山体表面的破坏;二是施工后不合理的弃土、弃渣堵塞沟谷;三是作业带扫线是对植被的破坏。

泥石流对管道的危害:当泥石流突然爆发式,可直接冲蚀掉埋设管道的土层,或破坏埋地管道,并可能埋没阀室、阴保设施,摧毁跨越工程、推挤管道等,致使管道受损或破坏。有时泥石流汇入河道,引起河道大幅度变迁,间接毁坏在河道附近敷设的管道及其它构筑物,造成巨大的经济损失。

三、地质灾害各类型的防治措施

管道选线时,对于可能出现的各种地质灾害首先应考虑避让,修改线路路由,彻底规避风险。对于受限无法避绕地段应进行专项地质勘察,判断地灾类型、稳定性及范围,有针对性的制定防治措施保证管道日后运营的安全稳定,同时尽量减少对周围环境的破坏。

1.崩塌(危岩)的防治措施及适用范围

崩塌(危岩)的防治措施主要有坡面喷浆、灌注水泥、挂金属网等。

适用范围:在碳酸盐岩、板岩区,碎屑岩弱风化区,岩体破碎时,容易产生掉块、崩塌,采用坡面喷浆、灌注水泥、挂金属网等措施,防止坡面产生掉块、崩塌。

2.滑坡的防治措施及适用范围

滑坡的防治措施主要有卸载、抗滑桩、支挡等,具体措施应根据滑坡特点制定。对于施工过程中诱发的滑坡一般规模较小,可以采用卸载、支挡的方法进行治理。滑坡段具体的防护措施有挡墙、挡土墙、抗滑桩、削坡护坡等。

适用范围:对于管道建设中挖方段可能诱发的小型滑坡,因其规模小,下滑推力小,采用浆砌石修建内支挡即可;对于对拟建工程危害较大的滑坡或崩塌,因其滑动面埋深大,下推力大,则可采用挡土墙进行支挡。

3.泥石流的防治措施及适用范围

泥石流的防治措施主要有河沟的修整、河床的加固、河岸的防护、斜坡后缘排水、拦砂坝、植树种草,恢复植被等。

适用范围:

3.1拦挡 主要针对评估区内泥石流的治理。对沟岸崩、滑体和泥砂补给源修建拦挡工程,控制泥石流发展;或在泥石流沟中修建拦砂坝,减弱泥石流势能,减轻对下游地区的破坏。

3.2生物工程 主要针对碎屑岩地区或土层较厚地区的活动性冲沟、泥石流形成区。通过沟谷两侧及谷底植树种草,恢复植被,防治水土流失,减少水土流失带来的泥石流物源,控制活动性冲沟(冲蚀)、泥石流沟的进一步发展。

四、中缅油气管道地质灾害治理工程实例

1.崩塌治理实例分析

中缅油气管道工程崩塌治理主要采用主动防护和被动拦挡;主动防护主要有锚杆锚固、主动网防护及凹腔嵌补等治理措施,被动拦挡主要有被动网、拦石墙拦挡等治理措施。对于单个崩塌点治理首先应考虑被动防护治理措施,只有在修建拦石墙、被动网等被动防护措施没有工程治理位置及崩塌体崩落下来解体后块体仍较大时考虑主动防护治理方案。

管道N1点主要为崩塌地质灾害,该崩塌点所处区域为构造侵蚀丘林地貌。崩塌灾害点所在斜坡整体较陡,平均坡度50°;该区域局部,危岩分布在该区域上。斜坡坡顶高程1972m,坡底高程1930m,相对高差42m,斜坡总体坡向231°。危岩区平面形态呈条带状,横向延伸约50m,纵向宽度约10m。该崩塌地质灾害点危岩体在天然及地震状态下处于稳定状态,在暴雨状态下处于欠稳定状态,会发生掉块现象威胁管道施工人员安全及局部大块体威胁管道。该崩塌点无被动防护工程位置故此崩塌危岩坡体上采用“主动网”对该崩塌地质灾害进行主动治理措施。

图1 N1崩塌点地形地貌及治理工程平面布置图

五、总结

通过上述对中缅油气管道工程所涉及的滑坡、崩塌、泥石流等典型地质灾害的类型、产生机理、危害的分析,了解了复杂山区地段地质灾害的发育规律,提出了不同地质灾害点的防治措施及适用范围,逐步完善适合于油气管道工程的防治措施,使地质灾害对油气管道工程的危害降到最低,对今后的长输管道的地灾设计工作提供参考。

参考文献

[1]梅云新、马惠宁 管道地质灾害类型及水工保护问题 2003.11:35-38

第2篇

[关键词]天然气 输气管道 地质灾害 防治

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)23-0361-01

引言

辽宁省海城市天然气输气管道综合利用项目输气主干线线路起点为位于海城市感王镇马圈子村大沈线A18#分输阀室东侧的海城1#门站,管线向东敷设,穿越省道322、哈大高架铁路客运专线、沈―大高速公路、哈大铁路、国道202、在毛祁镇商家台预留DN150 的分支阀门,为将来毛祁镇用气考虑,之后管线穿越京丹高速、沿毛祁―八里铁路线敷设,在八里镇建调压站一座,并沿铁路线继续敷设,穿过丹锡高速公路,并向东南敷设,至牌楼镇菱镁制品工业园处(代家沟口)再建牌楼调压站一座,线路全长30.2Km。

1 地质环境

1.1 气象水文

全境气候温和,年平均气温9.5℃,降雨量624.2mm,处于暖温带季风气候区。四季分明、雨量充沛,是发展工农业生产极为有利的自然条件。区内沿线河流为毛祁河、八里河、杨柳河、王家坎水库分支河流。地下水按赋存条件可分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩岩溶裂隙水、基岩裂隙水。

1.2 地形地貌

区内地貌以构造剥蚀低丘、丘间谷地、冲洪积平原为主,地势总体北低南高。地面标高为10.5~200.5m,高差为190m。

1.3 地层岩性

区内沿线出露地层由老至新依次为下元古界辽河群里尔峪组、高家峪组、大石桥组、第四系上更新系统坡洪积层,第四系全新统冲洪积层。侵入岩主要岩性为变辉绿岩,主要分布于HC30-HC35管道干线的北侧,岩体受北东向构造控制,多呈北东展布。评估区地层岩性复杂

1.4 地质构造及地震

根据《辽宁省区域地质志》及《辽宁省构造体系图》,区内在大地构造处于中朝准地台(Ⅰ)、胶辽台隆(Ⅰ1)、营口-宽甸台拱(Ⅰ13)、凤城红凸(Ⅰ11-3)起之上。区域断裂为海城-草河口岩石圈断裂、海城析木城-岫岩断裂。

1.5 工程地质条件

区内地层、岩土体结构、类型、组合特征及其坚硬程度、稳定性等因素,将其分为岩体、土体两大类。

2 现状地质灾害

本次工程建设有遭受滑塌、岩溶塌陷、崩塌、地面沉(塌)陷及地裂缝、河岸坍塌、砂土液化地质灾害的危险性。

2.1 滑塌

本次区内主要进行输气管线的建设,管线施工过程大开挖、顶管穿越基坑的边坡土质都较松散,工程建设有引发边坡滑塌的可能性,所以工程建设有遭受滑塌地质灾害的危险性,危害对象为施工工人和设备,危害程度小,地质灾害危险性为小的。

2.2 岩溶塌陷

区内部分区域有大理岩岩分布,主要分布在HCZ4-HCZ8管线支线东侧,HCZ9-HCZ14管线支线东侧,HCZ21-HCZ24管线支线两侧,HCZ17-HCZ21管线支线东侧。主要为白云质大理岩。根据参考区域资料,该岩性有残留的原生溶洞。根据区内可溶岩的化学组分、可溶岩的结构和构造,区内下伏的可溶岩会有小的岩溶发育。

所以工程建设有遭受岩溶塌陷地质灾害的危险性,主要危害对象是管线本身,危害程度小,地质灾害危险性小。

2.3 崩塌

根据现状调查,于管道支线HCZ11号拐点西侧80m有一王家坎水库,该水库兴利库容7.05×106 m3,防洪库容10.85×106 m3,死库容0.5×106 m3,总库容19.3×106 m3,养鱼水面2100亩,建小水电站两座。由于施工开挖及水库内水体的浸泡、冲刷破坏了地层原有的应力结构和坡面形态,成为岩体的不稳定因素,加剧了陡坡发生崩塌的危险性。管线于水库附近经过有遭受崩塌地质灾害的危险性,危害程度中等,地质灾害危险性中等。

2.4 地面沉(塌)陷及地裂缝

根据现状调查,管道支线HCZ22拐点处,直接穿越普临矿业有限公司矿区范围,管线支线穿越距离为100m,而且管线穿越开采错动影响范围,穿越距离约140m,该公司开采的矿种为滑石、菱镁矿,开采方式为地下开采。但管线穿越范围内无矿山开采活动,工程建设有遭受地面沉(塌)陷及地裂缝地质灾害的危险性,危害程度中等,地质灾害危险性中等。

2.5 河岸坍塌

根据现状调查与可行性研究报告,管线穿越毛祁河2次,八里河1次,杨柳河3次,水库分支河流1次,其他河沟7次,河漫滩地表为中砂、卵石、砾岩覆盖,具有一定易冲蚀性,河床宽约20-30m,高差1-2m,未见强烈侧向或纵向侵蚀现象,遇雨季有受到冲蚀的危险。河岸垮塌会造成岸坡管线的暴露悬空,所以工程建设有遭受河岸坍塌地质灾害的危险性,危害程度小,地质灾害危险性为小的。

2.6 砂土液化

饱水砂土在地震、动力荷载或其他外力作用下,受到了强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象称为砂土液化。根据海城市砂土液化图,本项目经过的区域为非液化区。所以工程建设遭受砂土液化地质灾害的危险性小,危害程度小,地质灾害危险性为小的。

3 地质灾害的防治

将综合分区为地质灾害危险性小区的为适宜于建筑,综合分区为地质灾害危险性中等区的为基本适宜于建筑。

3.1 滑塌防治措施

(一)施工过程中,建议采用适当放坡和必要支护措施。(二)施工过程中需采取降水措施,建议采用管井井点降水。

3.2 岩溶塌陷防治措施

(一)对可能发生岩溶的地区加强调查和勘探,查清岩溶的发育情况,尤其对管线分布的地段进行详细勘察。(二)对可能发生岩溶的区段,加强施工过程控制,对岩溶空洞进行灌砂注浆等加固处理措施。

3.3 崩塌防治措施

(一)对危险块体,并存在软弱夹层或软弱结构面的危岩区,首先清除部分松动块体,修建条石护壁支撑墙保护斜坡坡面。(二)利用预应力锚杆或锚索可对其进行加固处理,防止崩塌的发生。

3.4 地面沉(塌)陷及地裂缝防治措施

(一)对可能发生地面塌陷及地裂缝的地区加强调查和勘探,查清浅部巷道、采空区分布情况,尤其对管线分布的地段进行详细勘察。(二)建议对管线通过的可能分布的浅部巷道、采空区进行回填。(三)建议与矿山达成协议,管线通过的区域不再进行开采。

3.5 冲蚀塌岸防治措施

可进行浆砌石护岸处理,加强防冲措施。

3.6 砂土液化防治措施

位于饱和砂土液化地基上的桥梁应采用桩基或沉井等深基础。当采用桩基时,桩端深入液化深度以下稳定土层的长度应按计算确定。

结语

滑塌、岩溶塌陷、崩塌、地面沉(塌)陷及地裂缝等地质灾害是天然气输气管道项目建设中较常见的地质灾害,一旦发生会造成严重的后果,应加强项目区地质环境管理,严格规划、规范人类工程活动。把地质灾害的防治与项目区发展建设协调统一起来,使资源开发、地质环境保护及人类工程活动三者达到动态平衡,促进项目区生态环境向良性转化。施工阶段,应进行详细的工程地质勘察。建议管线采用抗变形设计。沿线中小型冲沟较为发育,应注意冲沟对管线的影响。建议穿越矿山沉陷影响区的管线做好监测和防治工作,必要时避让。

参考文献

第3篇

关键词:地质性灾害;施工;应对措施

中图分类号: B845.67 文献标识码: A

地质灾害通常指由于地质作用引起的人民生命财产损失的灾害。自然地质灾害由降雨、融雪、地震等因素诱发,人为地质灾害由工程开挖、堆载、爆破、弃土等引发。根据2004年国务院颁发的《地质灾害防治条例》规定,常见的地质灾害主要指危害人民生命和财产安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等六种。

我单位的工作性质决定我们的作业场所绝大部分将处于野外施工,面对各类地质性灾害的几率较大;此外,国内管道安装企业的市场竞争加剧,云贵高原、川甘赣、江南水网等地区施工任务逐年增加,施工区域内频繁出现山区、沼泽、河流等较为复杂的地形地貌,一如今天的兰成中贵管道工程、中缅管道工程等,面对各类地质性灾害的几率成几何倍数增加。应对地质性灾害的预防工作和善后研讨刻不容缓,下面就兰成中贵管道工程在此方面的一些经验教训与大家分享。

我单位承建的兰成中贵管道工程施工段途径甘肃陇南地区,沿线多在峡谷和山地,平坦地段极少,且峡谷和山地多为石方地段,管沟多采取松动爆破方式。线位多在深切“V”型沟谷或山地中,受雨季影响大。沿线属5.12汶川地震影响区,部分施工区域山体岩石本已风化严重,外加当地降雨较丰沛,滑坡落石以及泥石流灾害易发,给沟谷地带施工带来严重安全隐患。与西和县和成县毗邻(仅100公里)的舟曲县城2010年8月8日曾发生过特大泥石流自然灾害,而成县境内也于2010年8月12日发生暴雨洪灾,管线经过成县几处受灾较严重的村镇。

1、各类地质灾害的简述

在六大类地质灾害中,对我们的施工生产影响最大的是崩塌、滑坡、泥石流。

1.1崩塌

崩塌是岩土体的突然垂直下落运动,经常发生在陡峭的山壁。过程表现为岩块顺山坡猛烈翻滚,跳跃,相互撞击,最后堆积在坡脚,形成倒石碓。

降雨、融雪、河流、洪水、地震、海啸、风暴潮、地下高水位长期浸泡管沟等自然因素,以及爆破、开挖坡脚、沟上设备震动、开矿泄洪等人为因素,都有可能诱发崩塌。

1.2滑坡

滑坡是岩土体在重力作用下,沿一定的软弱面整体或局部向下滑动的现象。发生破坏的岩土体以水平位移为主,除滑动体边缘存在为数极小的崩离碎块和翻转现象之外,其他部位相对位置变化不大。

1.3泥石流

泥石流是一种包含大量泥沙石块的固液混合流体。常发生于山区小流域。泥石流爆发过程中,常常伴随着山谷雷鸣、地面震动、浓烟腾空、巨石翻滚,浑浊的泥石流沿着料峭的山涧峡谷冲出山外,堆积在山口。

由于突发性、凶猛性、迅时性以及冲击范围大,破坏力度强等特点,泥石流常给人们的生命财产安全带来严重的威胁。

1.4以上三类地质灾害会导致沟上设备的倾覆、沟下作业人员的伤亡、管材物资的损毁,对山区、沟谷地区施工带来极大安全隐患。

2、地质灾害的前兆

2.1崩塌和滑坡的前兆

2.1.1断流泉水复活,或泉水井水忽然干涸。

2.1.2滑坡体后缘的裂缝扩张,有冷气或热气冒出。

2.1.3有岩石开裂或被挤压的声音。

2.1.4动物惊恐异常,植物变形。

2.2泥石流前兆

2.2.1河流突然断流或水势突然加大,并夹杂着较多杂草、树枝;

2.2.2深谷或沟内传来类似火车轰鸣或闷雷般的声音;

2.2.3沟谷深处忽然变得昏暗,并伴随着轻微的震动感。

3、防灾减灾的应对措施

3.1成立以项目经理为第一责任人的防灾领导小组,安全总监作为副组长,各业务部门领导和施工机组长为组员,做到责任明确,层层落实,形成行之有效的应急反应机制,坚决执行以人为本,抢救为先的原则。

3.2项目部聘请专家对沿线地形地貌进行梳理分析,整理、归纳出沿线各重大危险源的分布情况。在全面排查,核准掌握有关情况的基础上,对相关隐患点提出具体的防治建议和措施,并将每一处隐患点登记存档,下发给各施工机组,每周进行一次销项登记。

3.3编写、完善防灾应急预案。制定应急步骤、抢险原则、应急处置原则、应急实施流程等。做到原则明确,流程清晰,实施流畅。组织施工机组按照应急预案进行相应的逃生演练,以检验避灾措施的实用性,针对发现的问题,对方案进行完善,确保施工人员熟悉逃生路线、了解应急措施。

3.4项目部在工程开工前,与地方气象机构签订签署合作协议,及时掌握气象、地质灾害的预警信息,提前以手机短信形式向我项目部和机组关键岗位人员发出预警。在恶劣天气时,每半小时更新一次预警信息,如降雨数据、灾害警报级别等。

3.5建立并及时更新施工机组的看夜人员台账,确保在夜间出现大规模持续降水时,可以随时掌握现场情况,及时转移设备人员物质,避免出现伤亡及财产损失。临时营地要避开沟谷低凹处或面积小而又低平的凸岸及陡峻的山坡下。应安置在距村庄较近的低缓山坡或高于 10 米的阶台地上,切忌建在较陡山体的凹坡处,以免出现坡面坍滑。

3.6加大防灾减灾知识的宣传培训力度。除对施工机组进行常规培训外,还以下发学习资料、张贴宣传挂图、组织逃生演练等多种形式加深宣贯力度。为消除施工人员对防汛减灾普遍存在的麻痹思想和侥幸心理,项目部深入施工一线,播放5.12汶川大地震、2010年8月8日舟曲特大泥石流、2010年8月12日成县暴雨洪灾等纪实宣传片,加深防灾减灾意识。

3.7项目部每天派出业务人员对沿线施工区域进行巡视、检查,发现隐患及时通知整改。

3.8当三日内或当天的降雨累计达到 100 毫米时,处于危险区内的人员应撤离。只有当降雨停止两小时以后方能返回,切忌雨小或刚停时即返回。同时,遵循中到大雨停工,小雨采取上游派专人望,沟下施工时沟上专人监督;因雨停工或收工时,设备和看夜人员驻地转移至相对平坦、地基牢固、地质性灾害影响较小的高地。

3.9重视汛期对施工生产的影响。地质灾害为什么多发生在汛期,因为滑坡、泥石流这些都离不开水的作用,达到一定的强度就可以诱发。现场设置一到两名水情“风险望员”,施工时站在施工上游一公里手机信号好的地方,望员配备对讲机、警报器,时时监控上游来水情况。当看到脚下水流明显增大或听到沟内有轰鸣声或主河洪水上涨或正常流水突然断流,应意识到洪水、泥石流马上就要到来,应立即通知下游机组采取逃生措施。

3.10集中项目部施工优势资源,在汛期前抢完河谷地段施工任务,科学组织施工,减少沟下作业时间。

3.11及时疏通、拓宽导流渠、泄洪道,及时清理河道内的设备、物资,避免阻水形成堰塞湖;避免河道内管沟因长时间被高水位浸泡造成溃塌。

3.12积极储备应急物资。交通工具、通讯器材、雨具和常用药品、食品饮用水等,也应根据具体情况提前做好准备。

3.13一旦发生地质灾害,按照减灾应急预案的要求,及时上报项目部,同时有组织地开展自救。撤离灾害地段后,要迅速清点人员,了解伤亡情况。对于失踪人员要尽快组织人员进行查找搜寻。

4、结束语

地质性灾害的发生具有极强的隐蔽性和不确定性,而降雨、地震、工程活动等复杂性、偶然性又很高,这些因素叠加起来,准确进行预测的难度非常大。既然对地质性灾害的发生无法准确预测,那么详尽有效的应对措施就显得至关重要。

理性的态度、科学的方法是根本。做到组织机构健全,职责明确,责任到位,人员落实,是降低风险的基础。在地质灾害易发区施工的单位或项目部要将地质灾害防灾减灾知识的宣传、教育、培训纳入企业安全生产进行管理和要求,提高全员对地质灾害防灾减灾工作的意识,全员参与,这是必要的方法。最后,严格执行相关的各项规章制度、真正做到令行禁止,是防灾减灾、降低安全事故的关键所在。

参考文献:

1、张振泽 张庆祥2011地质灾害观测预防营救地质出版社

2、国土资源部办公厅2004地质灾害危险性评估技术要求(试行)

3、廖育民2003地质灾害预报预警与应急指挥及综合防治实务全书哈尔滨地图出版社