曹如飛 吳春陽

國家管網(wǎng)集團(tuán)東部儲運(yùn)公司杭州輸油分公司

摘要：地質(zhì)災(zāi)害會對輸油長輸管道安全產(chǎn)生風(fēng)險和隱患。管道常見地質(zhì)災(zāi)害主要有崩塌、滑坡和水毀等，應(yīng)針對不同地質(zhì)災(zāi)害類型采取不同的風(fēng)險控制措施和工程治理措施。總結(jié)分析兩起滑坡災(zāi)害所采取的治理措施，提出工作改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：輸油管道；水工保護(hù) ；地質(zhì)災(zāi)害防治

輸油管道由于受管道埋設(shè)區(qū)域的地質(zhì)、地形、地貌條件限制，對其穩(wěn)定性會產(chǎn)生一定影響。例如管道會因為水流沖擊、坡道滑動等因素而導(dǎo)致整體變形失穩(wěn)，甚至出現(xiàn)懸空裸露現(xiàn)象。分析了常見地質(zhì)災(zāi)害的表現(xiàn)形式和特點(diǎn)，介紹了針對不同類型災(zāi)害隱患采取的工程治理措施，通過具體案例分析，為管道地質(zhì)災(zāi)害防治積累經(jīng)驗。

1  常見地質(zhì)災(zāi)害

1.1  崩塌地質(zhì)災(zāi)害

崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。沿邊坡坡腳線敷設(shè)管道，多為開挖直埋，埋深較淺，邊坡崩塌直接威脅管道安全。沿坡頂線外側(cè)敷設(shè)管道，崩塌物不會直接威脅管道，但會造成邊坡坡頂線向管道一側(cè)移動，間接威脅管道安全。

1.2  滑坡地質(zhì)災(zāi)害

滑坡誘發(fā)因素分為自然因素和人為因素，前者如集中強(qiáng)降雨，后者如坡腳切坡等工程活動�；�坡災(zāi)害發(fā)育的內(nèi)因是最根本因素，對滑坡穩(wěn)定性起著控制作用，主要包括地質(zhì)條件、地形地貌等。外因?qū)�滑坡穩(wěn)定性變化起到促進(jìn)作用，包括水文地質(zhì)條件、氣象影響、人類工程活動、植被影響等。但外因作用強(qiáng)烈時會成為誘發(fā)滑坡的直接原因。

1.3  水毀地質(zhì)災(zāi)害

臺田地水毀。一般發(fā)生在臺階式田地的陡坎部位，管道穿越陡坎地段的松散土體時容易受到降雨和地表徑流的沖刷在地表形成沖蝕溝，導(dǎo)致管道上覆土體流失、變薄。在管道與陡坎距離較近時，土體的嚴(yán)重流失可能會掏空管道上覆土體，出現(xiàn)露管現(xiàn)象。由于臺田地的整體坡度較緩，臺田地水毀災(zāi)害對管道的危害主要為水土流失、露管或者破壞陡坎處的管道護(hù)坡工程，因此臺田地水毀災(zāi)害對管道造成的危害相對較小。

坡面水毀。一般發(fā)生在坡體上，主要由坡面水力沖蝕土體引起，其中邊坡的坡度、降雨和人類工程活動是影響坡面水毀的3個主要因素。坡面水毀災(zāi)害的發(fā)育嚴(yán)重程度取決于管道埋深、管道上方覆土回填的密實(shí)度、穿越方式等。一般情況下，坡面土體越松散，坡度越大，降雨強(qiáng)度越大，人類工程活動越頻繁，坡面水毀災(zāi)害發(fā)生的可能性越大，其危害程度越大。坡面水毀的危害程度與臺田地水毀類似，一般不會造成斷管。

河溝道水毀。一般發(fā)生在管道穿越河流或溝道的地段，是流水沖蝕作用形成的，降雨、上游水庫放水、冰雪融水、地下水等水文變化都可能對河溝道及堤岸產(chǎn)生侵蝕和破壞。河溝道水毀的破壞方式主要包括長期的流水沖蝕可能會掏空以直埋方式穿越河溝道的管道下方的土體而造成管道懸空；管道的防腐層外露或者受到破壞；外露的管道可能會繼續(xù)受到河溝道中的流水或者物體撞擊而出現(xiàn)管道凹陷或者斷管；管道防護(hù)工程受到破壞。嚴(yán)重時導(dǎo)致露管、斷管，威脅管道安全。

2  風(fēng)險控制措施

2.1  巡檢

與日常管道巡檢相結(jié)合，對地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)和地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)段定期巡檢，填寫巡檢記錄表。巡檢頻次一般為20天，汛期、強(qiáng)降雨或持續(xù)降雨期間加大巡檢頻次或及時巡檢。

滑坡隱患巡檢內(nèi)容。查看地表是否出現(xiàn)垮塌、松弛、裂縫、鼓包、沉陷等變形現(xiàn)象，重點(diǎn)看裂縫性質(zhì)、寬度及其規(guī)模變化等，同時應(yīng)注意巖土體中發(fā)出的不明聲音和附近動物的異常表現(xiàn)。查看周邊地下水是否發(fā)生泉（水井）干枯、枯泉復(fù)活、出現(xiàn)新泉、泉水流量變化、水質(zhì)變化、水塘水位變化、小溪流量變化等異常情況。查看坡體樹木是否發(fā)生歪斜情況。查看已有支護(hù)工程措施是否發(fā)生破壞。

崩塌隱患巡檢內(nèi)容。除參照滑坡災(zāi)害隱患巡檢內(nèi)容外，還應(yīng)注意坡腳是否有新的崩塌巖塊、土體出現(xiàn)。

水毀隱患巡檢內(nèi)容。調(diào)查附近水源變化情況，如管溝匯水、河溝水位、水沖刷方向等。排查管溝沖蝕情況，如管道敷設(shè)帶水土流失情況、管溝掏蝕、管溝陷穴、保護(hù)工程及管道破壞情況等。觀察植被破壞情況，如是否有新土裸露。

2.2  監(jiān)測

主要包括專業(yè)監(jiān)測和簡易監(jiān)測。主要監(jiān)測方法有地表變形監(jiān)測、地下變形監(jiān)測、與滑坡和崩塌變形有關(guān)的物理量監(jiān)測、與滑坡崩塌形成和活動相關(guān)因素的監(jiān)測等。正常情況下監(jiān)測頻率為每15天1次，比較穩(wěn)定的可每月1次。汛期、雨季，防治工程施工期等加密監(jiān)測頻率，每天1次或數(shù)小時1次直至連續(xù)跟蹤監(jiān)測。

可根據(jù)風(fēng)險點(diǎn)等級劃分及所處地質(zhì)環(huán)境條件等確定監(jiān)測點(diǎn)分級，按監(jiān)測點(diǎn)分級確定監(jiān)測方法及監(jiān)測內(nèi)容。I級監(jiān)測點(diǎn)宜采用多種方法進(jìn)行監(jiān)測，并形成合理的監(jiān)測內(nèi)容組合，宜實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測、遠(yuǎn)程預(yù)警。II級監(jiān)測點(diǎn)應(yīng)根據(jù)需要確定監(jiān)測內(nèi)容。III級監(jiān)測點(diǎn)可只進(jìn)行簡易監(jiān)測。

3  隱患治理措施

主要包括截排水、擋墻支護(hù)、管道支護(hù)、管道穩(wěn)管措施等。防治工程應(yīng)盡可能安排在非汛期進(jìn)行，減少施工擾動，做好施工期監(jiān)測工作，對已竣工的防治工程應(yīng)進(jìn)行評估及維護(hù)。施工期應(yīng)注意管道的臨時防護(hù)措施，如滑坡治理方式除考慮滑坡因素外，還應(yīng)考慮滑坡與管道的空間位置關(guān)系、管道的敷設(shè)方式、工程施工對管道的影響。崩塌治理工程應(yīng)合理選取施工機(jī)械及施工場地，防止施工機(jī)具滾落或崩塌體垮塌破壞管道。

案例一：某成品油管道管徑457 mm，壁厚 7.1 mm，設(shè)計壓力 9.5 MPa。管道周邊為山坡及農(nóng)田，管道沿坡腳平行鋪設(shè)，距離管道中心線最近處約 3.0 m，邊坡最高處約10 m，坡度70°。管道南側(cè)山體局部已崩塌滑坡，塊石堆積至管道正上方；可能導(dǎo)致管道周邊應(yīng)力過大軟弱土層拱起、下沉或直接發(fā)生管道變形損毀，影響管道長度約50 m。

防護(hù)方案。采取“修坡+錨噴”防護(hù)形式，防護(hù)面積約 400 m²。工程主要內(nèi)容為：邊坡修整（清除風(fēng)化嚴(yán)重的松散體），錨釘施工，泄水孔施工，坡面噴第一次砼4 cm，掛第一層鋼筋網(wǎng)；噴第二次砼7 cm，掛第二層鋼筋網(wǎng)；焊接橫、縱向壓筋，噴第三次砼4 cm；養(yǎng)護(hù)及清理現(xiàn)場（圖 1）。

圖 1 崩塌滑坡整改后現(xiàn)場

案例二：某成品油管道沿坡腳平行鋪設(shè)，埋深1.60 m。西南側(cè)土質(zhì)邊坡距離管道中心線最近處約2.0 m，坡高0～5 m，坡度60°，局部已滑坡；東北側(cè)人工邊坡高3～7 m，最近距離為12 m�；�坡影響管道長度約120 m。

防護(hù)方案。清理周邊堆積滑坡土體，保證管道周邊0～5 m范圍內(nèi)無堆積，5 m～30 m范圍內(nèi)堆積高度不超過5 m且坡度小于45度。修建鋼筋混凝土擋墻對滑坡體進(jìn)行防護(hù)（圖 2）。

圖 2 滑坡整改后現(xiàn)場

標(biāo)記受影響管段位置，作為巡檢關(guān)鍵點(diǎn)加強(qiáng)日常巡護(hù)，管道一側(cè)土層設(shè)置檢測樁，定期測量管道埋深變化和土體變形情況，監(jiān)控管道有無起拱跡象。

4  結(jié)語

管道地質(zhì)災(zāi)害防治是一個動態(tài)過程，防治工程運(yùn)行期間，一旦發(fā)現(xiàn)工程失效應(yīng)及時上報并采取有效措施治理，減少災(zāi)害發(fā)生。建議加強(qiáng)管道運(yùn)行中現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測巡查，對存在地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險區(qū)域應(yīng)重點(diǎn)巡查，及時采取工程防護(hù)措施消除隱患。減少或禁止管線周邊人類工程活動。開展地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測預(yù)報，為評估地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險提供科學(xué)依據(jù)。

作者簡介：曹如飛，1990年生，本科，工程師，畢業(yè)于浙江海洋學(xué)院，現(xiàn)任杭州輸油分公司紹興作業(yè)區(qū)副主任，主要從事站內(nèi)設(shè)備及外管道管理工作。聯(lián)系方式：15958569776，ruffy0924@tingtalk.com。