翟超
摘 要:借助2017年西氣東輸分公司油氣管道地質(zhì)災害全線排查工作,對地質(zhì)災害中滑坡進行了危害性分析,同時對石柱縣滑坡體的特征進行了分析總結,并提出應急搶險措施。
關鍵詞:油氣管道;石柱縣滑坡;應急搶險
1.引言
忠武輸氣管道工程是國家“西氣東輸”系統(tǒng)工程的重要組成部分,包括忠縣—武漢干線工程和枝江—樊江、潛江—湘潭及武漢—黃石3條支線工程,承擔向兩湖(湖南、湖北)地區(qū)供氣的任務。工程于2003年開工,2004年12月初主體工程竣工并實現(xiàn)向武漢供氣的目標。忠縣-武漢輸氣管道的干線忠縣-宜昌穿越渝東-鄂西山區(qū),地質(zhì)構造復雜,地形高低起伏較大,是地質(zhì)災害的多發(fā)地區(qū),且災害類型較多[1]。文中對石柱縣滑坡特征進行了介紹并提出應急搶險措施,為以后此類災害的應急搶險提供參考。
2.滑坡危害性分析
管道與滑坡的穿越形式可分為三類:橫向穿越、縱向穿越和斜向穿越?;掳l(fā)生變形時,滑坡的下滑推力將直接作用于管道,管道則隨滑坡的作用程度產(chǎn)生相應的變形,這種變形達到管道的屈服極限時,管道將出現(xiàn)折斷、剪斷等破壞現(xiàn)象[2]。
2.1管道橫向穿越滑坡
滑坡下滑推力垂直作用于管道,經(jīng)研究,此種穿越方式下,滑坡的滑動變形對管道的危害最大。假設管道承受均勻滑坡推力作用,且忽略管道下方滑體阻力,則在固定滑坡推力作用下,管道出現(xiàn)沿滑動方向的位移,位移量在穿越管道中部最大,向兩側逐漸減小,若將穿越段兩側視為固定端,可發(fā)現(xiàn)管道軸向彎在穿越 兩端和中部 出現(xiàn)極值點,表明在滑坡作用下,管道中部和兩側的變形量最大,為最易破壞點,且隨穿越長度的增加,管道變形迅速增大。
2.2管道縱向穿越滑坡
滑坡下滑力以摩擦力形式平行作用于管道壁,使管道穿越段兩側呈現(xiàn)出上拉下壓的受力趨勢,同時因滑坡體后緣下挫、前緣鼓起 的變形趨勢,穿越管道 在兩端通常承受剪切作用。 故在管道縱向穿越滑坡時,因受滑體的拉壓剪切作用 ,管 道兩端受力 最大,為最易破壞點,管道中部受力通常較小,偏于安全。
2.3管道斜向穿越滑坡
應具體根據(jù)管道軸向和滑坡推力的相 交度將滑 坡推力相應 分解為垂直 和平行管道的作用力,再根據(jù)橫向穿越和縱向穿越方式權衡管道的主要變形部位。
3.石柱縣滑坡
滑坡區(qū)位于重慶市石柱縣沿溪鎮(zhèn)清溪村,區(qū)域緊鄰 S302 省道,交通較便利。管道方位:100°,主滑方向 80°。管道在滑坡體內(nèi)部沿坡鋪設,與主滑方向一致?;聦艿赖挠绊戦L度約 80m。
3.1邊坡形態(tài)特征
該滑坡體東西長約 65m,南北寬約 66m,推測滑坡體厚度 0.5m~3.5m,主滑方向80°,滑坡體為泥質(zhì)砂巖、泥巖及碎石土為主?;潞缶墳槭〉?S302,可見明顯的張拉裂縫,長度約 50m,寬度約 20-50mm?,F(xiàn)狀已形成錯坎,錯坎高度約 0.6m?;麦w大致形狀呈舌狀,現(xiàn)狀滑坡體北側邊界已發(fā)育一個東西長 4m,南北寬2m 的小滑坡體,滑坡體前緣現(xiàn)狀已發(fā)育一個長東西向長 16m,南北寬 12m 的小型滑坡體。
3.2邊坡結構特征
滑坡區(qū)域為臨長江丘陵地貌,海拔高程在 198-217m(滑坡前緣高程 198m,滑坡后緣高程 217m)。 該滑坡區(qū)地層巖性以泥巖、泥質(zhì)砂巖、第四系殘坡積物。 該滑坡區(qū)為山麓坡地松散土,巖性成份復雜,結構松散,強度低,厚薄不均,遇水易軟化、泥化,發(fā)育于陡傾斜坡部位時,易形成滑坡?;聟^(qū)域植被發(fā)育較好,以雜草為主有少量林地,植被覆蓋率 90%左右。
3.3邊坡變形特征
該滑坡體縱向長約60m,后緣寬約70m,推測滑坡體厚度約 5m,滑坡體的體積約20000m?。規(guī)模為小型土質(zhì)滑坡。主滑方向 80°,滑坡體坡度 24°,滑坡體巖土體主要為碎石土?;潞缶墳槭〉?S302,可見明顯的張拉裂縫,長度約 70m,寬度約 20-50cm?;嗉s1m,現(xiàn)狀已形成錯坎,錯坎高度約 0.6m,前緣已形成兩處小型滑坡體。
3.4形成機制分析
該邊坡的形成與地形地貌、地層巖性、區(qū)域自然環(huán)境條件等密不可分,是以上因素綜合作用的結果。該滑坡區(qū)物質(zhì)結構松散,強度低,厚薄不均,遇水易軟化、泥化,發(fā)育于陡傾斜坡部位時,易形成滑坡。引起邊坡變形破壞的原因主要有:
①近期連續(xù)十余天的降雨,使滑坡處于基本飽和狀態(tài)。滑坡后緣公路內(nèi)側產(chǎn)生基巖滑坡,堵塞公路排水邊溝,溝水通過公路向滑坡體漫流。
②滑坡前緣北側排水渠使滑坡北側及前緣形成臨空邊界。
3.5穩(wěn)定性評價與預測
該滑坡目前滑坡體處于欠穩(wěn)定狀態(tài),在連續(xù)降雨及滑坡體內(nèi)水源進一步的滲透及荷載的影響下發(fā)生大規(guī)模滑坡的可能性較大。
3.6危害
如繼續(xù)滑移,滑坡對忠武線管道會造成整體性破壞,對省道 S302 也可能產(chǎn)生斷道的危害。危害性極大。
4.應急搶險措施
根據(jù)對石柱滑坡的特征及危害性分析,提出應急搶險措施。主要為:
1、立即對后緣公路內(nèi)側進行清方,疏通道路排水渠。
2、立即對滑坡體前緣進行壓腳,增加滑動阻力,穩(wěn)定滑坡體。
3、立即對裂縫適當封填,覆蓋塑料布,防止雨水再次進入滑坡裂縫。
4、開展24小時監(jiān)測,監(jiān)測滑坡體的變形及發(fā)展趨勢,做好防災減災預案,加強應急施工中的監(jiān)測,確保施工人員安全。
5、現(xiàn)場做好警示標志,確?;聟^(qū)域及公路的行車安全。
6、立即開展應急勘察、設計及搶險施工。
5.結語
通過應急搶險措施成功穩(wěn)定住了滑坡,為后期勘察治理提供了寶貴的時間,現(xiàn)滑坡治理工程已經(jīng)竣工。石柱縣滑坡的應急搶險為類似滑坡的搶險提供了參考實例。
參考文獻
[1] 荊宏遠. 忠武輸氣管道七里溝滑坡特征及防治設計[J].山西建筑,2006,32(4):1
[2] 張乾翼,龐偉軍. 管道地質(zhì)災害發(fā)育及危害特征論述[J].甘肅科技,2015,31(18):61