高淵
摘要:某輸氣管道在運行過程中出現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進行監測分析后,對該滑坡活動的特征以及滑坡對管道安全運行造成的影響進行了深入探討。在實際中對滑坡進行監測的過程中主要采用的是地表位移監測法,以此來判斷出網絡的邊界范圍,并對滑坡的活動狀態以及其對管道產生的影響進行了初步判斷;根據檢測結果發現,該位于該輸氣管道區域內的滑坡屬于安全范圍內,但是目前滑坡仍然處在不斷的滑動狀態中,會對管道的安全造成一定的影響。
【關鍵詞】滑坡變形;輸氣管道;地表變形;管道應變
引言
西南管道工程在運行過程中經過了一段滑坡體。滑坡體在平面狀態下呈現出一個圓圈椅狀,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,該坡面在經過數次改造以后,逐漸形成了梯田狀。滑坡整體的橫向長度達到了140米,在縱向上的長度也達到了168米。該滑坡具有非常明顯的邊界,在滑坡的右側一個裸露的沖溝,溝的整體寬度處于3~5米之間,左側邊建中具有非常明顯的裂縫邊緣。整個滑坡平均的厚度達到了8米左右。
1 監測方案
1.1 監測目的
(1) 該滑坡嚴格的來說屬于階段性滑動, 當地處于雨水季節充沛的時候, 滑坡的滑動量相對較大, 如此就會對管道的運行產生一定的影響。如果針對滑坡體已產生的地表位已進行嚴格監測,就能夠在滑坡體出現異常征兆的時候及時發現問題,以及變形活動具體特征進行詳細掌握。
(2)要想對管道安全運行狀態進行全面掌握管道進行嚴格的力學分析。滑坡處于滑動狀態的時候,管道會受到位于整合的影響,在實際中對管道運行安全性進行評價之后可以充分利用最新出現的基于應變的評判。針對管道進行應變監測,就可以對其應變的變化進行實時了解,這樣就能夠具體判斷出管道運行的安全性。
(3)應變監測主要是針對管道進行長期的安全檢測,這樣就能夠在實現災害治理后,還能夠針對管道運行狀態進行長期的動態檢測,在此基礎上能實現對管道穩定性特征的深入了解。
1.2 監測內容與監測方法
1.2.1 地表大地變形監測
嚴格的按照國家關于滑坡監測的相關標準規范要求,針對該滑坡地表大地變形滑坡災害水平及垂直位移的嚴格監測,在此基礎上就能夠對黃河實際產生的變形位移進行全面掌握。首先針對該滑坡的實際危險區域范圍之外的穩定區域中建立了三個用來進行變形量監測的基準點,以此來作為整個監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個縱向方向設置了40個監測點,以此來組成最終的監測網[1]。
1.2.2 管道應變監測
在本次監測過程中主要選取了振弦式應變計來進行保溫到應變監測,該應變計在實際應用過程中監測精度能夠達到1.0μe。充分利用該檢測儀器就能夠針對管道在運行過程中的工況條件、受力方向、結構構造等進行全面的了解和分析,為了進一步確定在滑坡體危險區域內的管道運行情況,在管道上面設置了Y1、Y2、Y3、Y4等4個監測點。整個監測過程每天一次觀測作為周期。
2 監測結果分析
2.1 地表監測點位移變化規律與滑坡機理分析
充分結合監測網絡實際的布置情況,分別在兩個時間段實施了位移監測。在針對滑坡體實施緊急處理措施前20天的監測過程中,各個監測點實際產生的位移都超過了50mm,而且,各個監測點實際產生的下沉量最大的到了215.7mm。
在充分結合變形監測數據之后,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生的位移仍然呈現出逐漸增長的趨勢,而且上部各個點位實際的位移也呈現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象,從而導致上部的巖土體存在嚴重的不穩定現象。
再采取相應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出增長的趨勢,變形方向仍然不夠穩定。究其原因主要是因為,該區域存在填河造地現象,從而導致河道逐漸變窄,流的沖刷作用增強,加之在當地降雨量較大的情況下,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了臨空狀態,由此也導致產生了滑坡體的蠕滑現象,另外,該滑坡體右側的沖溝,由于降水量增加,從而使得沖溝兩側沖蝕作用增加,進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下運行,管道的運行過程中在軸向位置上產生屈曲幾率非常大。如果滑坡體在滑動過程中造成了土壤產生位移,從而導致管道的擴展空間受到了嚴重限制,在這種情況下就會導致管道產生移動現象。而且管道的彎曲也會進一步增加,在較大的張力作用下甚至會導致管道出現斷裂現象,而通常情況下都會伴隨著褶皺產生,在長期的運行過程中。而通過對管道實際產生的壓縮應變進行分析后發現,及實際產生的壓縮應變仍然處于應變值的允許范圍內,由此可見,管道仍然處于安全狀態。
3 結束語
輸氣管道的運行過程中經過滑坡體范圍內的時候,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變形進行全面監測,這樣才能夠對滑坡體的運行以及管道的應變變化狀況進行全面了解,并能夠對地質災害以及滑坡體對輸氣管道造成的損害進行全面掌握,這樣才能夠采取有效措施進行及時處理,充分保證管道運行安全。
參考文獻
[1]李朝安,黃曉光. 長線狀構建物地質災害調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]. 中國地質學會工程地質專業委員會、中國巖石力學與工程學會、中國建筑學會工程勘察分會、中國土木工程學會土力學及巖土工程分會.第三屆全國巖土與工程學術大會論文集[C].中國地質學會工程地質專業委員會、中國巖石力學與工程學會、中國建筑學會工程勘察分會、中國土木工程學會土力學及巖土工程分會:,2009:4.
[2]王磊,鄧清祿. 滑坡作用對輸氣管道危害的靜力學分析[A]. 中國地質學會工程地質專業委員會.2010年全國工程地質學術年會暨“工程地質與海西建設”學術大會論文集[C].中國地質學會工程地質專業委員會:,2010:6.