史后凡
中國石油西氣東輸管道公司
地質災害是指,在自然或者人為因素的作用下形成的,對人類生命財產、環境造成破壞和損失的地質作用(現象)。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化,以及地震、火山、地熱害等。
從開展輸油氣管道保護工作的角度,一般將管道環境及地質災害分為如下九類:1,水毀災害(a、坡面水毀;b、河(溝)道水毀;c、臺田地水毀)。2,濕陷性黃土災害。3,風沙災害。4,膨脹土災害。5,鹽漬土災害。6,崩塌災害。7,滑坡及人工高邊坡災害。8,泥石流災害。9,采空塌陷區災害。在普通的中原地區較常見的主要有水毀災害、崩塌災害、滑坡及人工高邊坡災害等。現就常見的水毀災害、崩塌災害、滑坡災害的表現與治理措施作舉例分析。

圖1 滑坡遠觀

圖2 滑坡后緣
圖1 、圖2所示即為一處由于在山體一側開山采石導致采掘面一側出現大面積滑坡現象。經初步勘察,整體情況如下:管道近山脊橫坡敷設,村民在山坡一側開山采石,采掘面在管道線20-30米以外,采石剝離層為殘坡積土,在管道一側形成高度20-30米的松散土層邊坡,采掘面一側出現大面積滑坡現象,滑坡后緣距離管道最近處僅4米,若不采取措施,滑坡可能進一步發展并危及管道安全。經過風險等級初步評估,確定風險等級為A級,亟需治理。
在詳細的現場調查工作基礎上,從保護管道的目的出發,因地制宜地制定了以下防治措施:一,禁止開采活動。二,坡頂清方;通過坡頂清方,減輕滑坡下滑力。三,格構錨桿護坡;清方部位后壁邊坡設置格構錨桿護坡。四,坡腳回填;坡頂清土方回填于坡腳。五,坡腳修建漿砌石擋土墻,以支擋回填土。六,坡面植生袋防護;整形后坡面整體以植生袋裝土覆蓋。七,在坡面設置截、排水溝,以減少坡面雨水入滲和水土流失。

圖3 河道水毀(近景)

圖4 河道水毀(遠景)
圖3 、圖4所示為一處河道水毀災害。初步判定如下:此處管道明跨溝渠,兩岸有擋墻護坡,溝底有漿砌石硬化,由于水流沖刷溝底硬化區發生損毀。此處急需治理,否則任水流繼續沖刷,溝底繼續被掏蝕,會危及兩側擋墻基礎導致擋墻受到破壞,進而對橫跨在河溝上方的管道造成損傷。綜合治理措施如下:一,分別在管道下游18米和9米處修建混凝土攔砂壩,壩肩嵌入兩側岸坡,對沖刷的泥砂進行攔截,讓泥砂在管道下方淤積構筑河床基礎。二,對破損溝底進行漿砌石硬化。

圖5 坡面水毀
圖5 、圖6所示為一處典型坡面水毀。此處基本情況為:管道下坡,坡長150米,植被恢復不良,水土流失嚴重,如若滑坡會危及到管道安全;同時山坡下面宅基地不能建房,居民反映強烈。為了保護管道安全,也照顧沿線老百姓利益,提出以下綜合治理措施:一,在邊坡側邊修建一道130米長的擋墻。二,每隔15米修建一道混凝土橫向截水溝。三,修建縱向排水溝長130米。四,鄉村道路內側修建擋墻。五,在道路內側修建排水溝。六,加設一根穿越道路的涵管(需將坡上來水引流至道路另一側的池塘里)。

圖6 坡面水毀

圖7 崩塌災害(遠景)

圖8 崩塌災害(近景)
崩塌或落石,指高陡斜坡(或人工邊坡)上的巖土體完全脫離母體后,以滾動、跳動、墜落等為主的移動現象與過程。圖7、圖8所示基本情況為:管道穿越小山坡,山坡植被覆蓋良好,山坡一側由于道路修建開挖形成人工邊坡,邊坡土體墜落形成約5米高的臨空面,臨空面離管道最近只有5米,需對邊坡進行防護。經考慮制定以下措施:一,修建漿砌石擋墻護角。二,對塌方處進行土方回填。三,對擋墻內側土方進行清坡整形,坡度為60°,然后在坡面鋪設草皮防止水土流失。
根據以上實例及相關資料分析,目前管道環境及地質災害防治措施主要有以下幾種:
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地質災害的重要組成部分,目前主要工程類型有:排(截)水工程、支(攔)擋工程、加固工程、護坡工程、減載與壓腳工程。工程防治措施的適用條件及方式:大多數切坡造成的小型土質滑坡,選用滑坡后緣地表排水、前緣支擋或削方減載護坡等工程措施較為適應;對于中型以上滑坡,應根據工程地質勘察資料選擇相應工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植樹造林,種草護坡及合理耕牧。它具有應用范圍廣、投資省,能促進生態平衡,改善自然環境條件,防治作用持續時間長的特點,需較長時間才能發揮其效益。根據調查區地質災害特點和自然經濟條件,泥石流區,地面塌陷區及水土流失區應采取封山育林,退耕還林等防治措施,減少地質災害的發生和經濟損失。
(3)搬遷避讓措施
對一些危險性大、危害性嚴重的地質災害,防治費用超過搬遷費用或再建房仍然受地質災害威脅的,采用搬遷避讓措施。應根據就近原則、轉移地不受地質災害或其它災害威脅的原則進行操作。這樣可以保障管道沿線百姓的生命和財產安全,不因地質災害而受到損害。
地質災害防治工程是一項長期的工作,任重而道遠。隨著新技術、新方法、新材料在地質災害防治工程中應用,地質災害防治措施和施工技術必將邁向新的臺階,必將更好的運用到保護輸油氣管道安全方向。