探討滑坡變形對輸氣管道安全的影響

高淵

摘要：某輸氣管道在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了一個正在活動的滑坡變形，在針對該滑坡變形以及管道硬件系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測分析后，對該滑坡活動的特征以及滑坡對管道安全運(yùn)行造成的影響進(jìn)行了深入探討。在實際中對滑坡進(jìn)行監(jiān)測的過程中主要采用的是地表位移監(jiān)測法，以此來判斷出網(wǎng)絡(luò)的邊界范圍，并對滑坡的活動狀態(tài)以及其對管道產(chǎn)生的影響進(jìn)行了初步判斷；根據(jù)檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該位于該輸氣管道區(qū)域內(nèi)的滑坡屬于安全范圍內(nèi)，但是目前滑坡仍然處在不斷的滑動狀態(tài)中，會對管道的安全造成一定的影響。

【關(guān)鍵詞】滑坡變形；輸氣管道；地表變形；管道應(yīng)變

引言

西南管道工程在運(yùn)行過程中經(jīng)過了一段滑坡體。滑坡體在平面狀態(tài)下呈現(xiàn)出一個圓圈椅狀，在橫向上華科起伏相對較小，但是在縱向上具有較大的起伏，滑坡整體地形坡度處于10～20范圍之間，該坡面在經(jīng)過數(shù)次改造以后，逐漸形成了梯田狀。滑坡整體的橫向長度達(dá)到了140米，在縱向上的長度也達(dá)到了168米。該滑坡具有非常明顯的邊界，在滑坡的右側(cè)一個裸露的沖溝，溝的整體寬度處于3～5米之間，左側(cè)邊建中具有非常明顯的裂縫邊緣。整個滑坡平均的厚度達(dá)到了8米左右。

1 監(jiān)測方案

1.1 監(jiān)測目的

（1） 該滑坡嚴(yán)格的來說屬于階段性滑動， 當(dāng)?shù)靥幱谟晁竟?jié)充沛的時候， 滑坡的滑動量相對較大， 如此就會對管道的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。如果針對滑坡體已產(chǎn)生的地表位已進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測，就能夠在滑坡體出現(xiàn)異常征兆的時候及時發(fā)現(xiàn)問題，以及變形活動具體特征進(jìn)行詳細(xì)掌握。

（2）要想對管道安全運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面掌握管道進(jìn)行嚴(yán)格的力學(xué)分析。滑坡處于滑動狀態(tài)的時候，管道會受到位于整合的影響，在實際中對管道運(yùn)行安全性進(jìn)行評價之后可以充分利用最新出現(xiàn)的基于應(yīng)變的評判。針對管道進(jìn)行應(yīng)變監(jiān)測，就可以對其應(yīng)變的變化進(jìn)行實時了解，這樣就能夠具體判斷出管道運(yùn)行的安全性。

（3）應(yīng)變監(jiān)測主要是針對管道進(jìn)行長期的安全檢測，這樣就能夠在實現(xiàn)災(zāi)害治理后，還能夠針對管道運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行長期的動態(tài)檢測，在此基礎(chǔ)上能實現(xiàn)對管道穩(wěn)定性特征的深入了解。

1.2 監(jiān)測內(nèi)容與監(jiān)測方法

1.2.1 地表大地變形監(jiān)測

嚴(yán)格的按照國家關(guān)于滑坡監(jiān)測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，針對該滑坡地表大地變形滑坡災(zāi)害水平及垂直位移的嚴(yán)格監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上就能夠?qū)S河實際產(chǎn)生的變形位移進(jìn)行全面掌握。首先針對該滑坡的實際危險區(qū)域范圍之外的穩(wěn)定區(qū)域中建立了三個用來進(jìn)行變形量監(jiān)測的基準(zhǔn)點，以此來作為整個監(jiān)測期間滑坡在垂直以及水平方向上位移的基本參考點。針對該滑坡體主要在5個橫向方向、8個縱向方向設(shè)置了40個監(jiān)測點，以此來組成最終的監(jiān)測網(wǎng)[1]。

1.2.2 管道應(yīng)變監(jiān)測

在本次監(jiān)測過程中主要選取了振弦式應(yīng)變計來進(jìn)行保溫到應(yīng)變監(jiān)測，該應(yīng)變計在實際應(yīng)用過程中監(jiān)測精度能夠達(dá)到1.0μe。充分利用該檢測儀器就能夠針對管道在運(yùn)行過程中的工況條件、受力方向、結(jié)構(gòu)構(gòu)造等進(jìn)行全面的了解和分析，為了進(jìn)一步確定在滑坡體危險區(qū)域內(nèi)的管道運(yùn)行情況，在管道上面設(shè)置了Y1、Y2、Y3、Y4等4個監(jiān)測點。整個監(jiān)測過程每天一次觀測作為周期。

2 監(jiān)測結(jié)果分析

2.1 地表監(jiān)測點位移變化規(guī)律與滑坡機(jī)理分析

充分結(jié)合監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)實際的布置情況，分別在兩個時間段實施了位移監(jiān)測。在針對滑坡體實施緊急處理措施前20天的監(jiān)測過程中，各個監(jiān)測點實際產(chǎn)生的位移都超過了50mm，而且，各個監(jiān)測點實際產(chǎn)生的下沉量最大的到了215.7mm。

在充分結(jié)合變形監(jiān)測數(shù)據(jù)之后，最終找到了滑坡體活動點以及滑坡邊界。而不重點以下各個點位實際產(chǎn)生的位移仍然呈現(xiàn)出逐漸增長的趨勢，而且上部各個點位實際的位移也呈現(xiàn)出了震蕩變化的趨勢，實際的變形方向不確定，這也能夠充分說明，由于整個滑坡體下部存在滑動現(xiàn)象，從而導(dǎo)致上部的巖土體存在嚴(yán)重的不穩(wěn)定現(xiàn)象。

再采取相應(yīng)的緊急措施后各個點位的位移明顯的得到了減緩，而且，在其主要的滑動方向上下部滑坡體位已逐漸呈現(xiàn)出增長的趨勢，變形方向仍然不夠穩(wěn)定。究其原因主要是因為，該區(qū)域存在填河造地現(xiàn)象，從而導(dǎo)致河道逐漸變窄，流的沖刷作用增強(qiáng)，加之在當(dāng)?shù)亟涤炅枯^大的情況下，水位上漲較快，從而對整個滑坡體造成了沖刷作用。整個滑坡體的前緣位置出現(xiàn)了臨空狀態(tài)，由此也導(dǎo)致產(chǎn)生了滑坡體的蠕滑現(xiàn)象，另外，該滑坡體右側(cè)的沖溝，由于降水量增加，從而使得沖溝兩側(cè)沖蝕作用增加，進(jìn)一步造成了滑坡體滑動[2]。

2.2 管道安全性分析

由于整個西南管道采取的管道直徑相對比較大，而且長期處于高溫高壓狀態(tài)下運(yùn)行，管道的運(yùn)行過程中在軸向位置上產(chǎn)生屈曲幾率非常大。如果滑坡體在滑動過程中造成了土壤產(chǎn)生位移，從而導(dǎo)致管道的擴(kuò)展空間受到了嚴(yán)重限制，在這種情況下就會導(dǎo)致管道產(chǎn)生移動現(xiàn)象。而且管道的彎曲也會進(jìn)一步增加，在較大的張力作用下甚至?xí)?dǎo)致管道出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，而通常情況下都會伴隨著褶皺產(chǎn)生，在長期的運(yùn)行過程中。而通過對管道實際產(chǎn)生的壓縮應(yīng)變進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，及實際產(chǎn)生的壓縮應(yīng)變?nèi)匀惶幱趹?yīng)變值的允許范圍內(nèi)，由此可見，管道仍然處于安全狀態(tài)。

3 結(jié)束語

輸氣管道的運(yùn)行過程中經(jīng)過滑坡體范圍內(nèi)的時候，很可能會因為滑坡體的地表變形而對管道的正常運(yùn)行造成影響。在此情況下就必須要針對滑坡體的地面變形以及管道的應(yīng)變形進(jìn)行全面監(jiān)測，這樣才能夠?qū)麦w的運(yùn)行以及管道的應(yīng)變變化狀況進(jìn)行全面了解，并能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害以及滑坡體對輸氣管道造成的損害進(jìn)行全面掌握，這樣才能夠采取有效措施進(jìn)行及時處理，充分保證管道運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)

[1]李朝安，黃曉光. 長線狀構(gòu)建物地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與危險性評估方法探討——以天然氣輸氣管道瀘威線為例[A]. 中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會、中國建筑學(xué)會工程勘察分會、中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及巖土工程分會.第三屆全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會論文集[C].中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會、中國巖石力學(xué)與工程學(xué)會、中國建筑學(xué)會工程勘察分會、中國土木工程學(xué)會土力學(xué)及巖土工程分會：，2009：4.

[2]王磊，鄧清祿. 滑坡作用對輸氣管道危害的靜力學(xué)分析[A]. 中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會.2010年全國工程地質(zhì)學(xué)術(shù)年會暨“工程地質(zhì)與海西建設(shè)”學(xué)術(shù)大會論文集[C].中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專業(yè)委員會：，2010：6.