某LNG 接收站邊坡處治可靠性評價

劉天曄

摘要：通過分析某LNG接收站的地理環境，對LNG接收站的高邊坡采用合理的方法進行處治，并且采用極限平衡法以及數值模擬法兩種方法對邊坡處置后的可靠性進行綜合評估，研究結果表明，在治理過程中邊坡的穩定安全系數達到相關標準，可以有效提高LNG接收站環境的安全要求。

關鍵詞：LNG接收站;邊坡處治;可靠性

隨著我國社會經濟的快速發展，各行各業對LNG的需求量在不斷提高，因此LNG接收站的運行安全系數會直接關系到LNG的生產。在LNG接收站生產過程中，高邊坡對提高其安全性有著重要的影響。從影響接收站邊坡的地質條件，施工因素等方面進行考慮，提出相應的應急措施，對提高LNG接收站的安全運行有著非常中的作用。

1工程概況

某LNG接收站位于珠海高欄島西岸，屬高欄港區內港。擬建LNG碼頭位于高欄島的平排山，北側為已建九豐LPG碼頭，東南側為擬建的港豐LPG碼頭，以及恒基達鑫、華聯和一德油碼頭等。站址陸域用地由兩部分組成，其一由開山形成，陸域基礎為巖基;另一部分由開山石填海形成，圍海護岸采用爆炸法處理軟基。南護岸和西護岸南段位于較開闊的施工水域，西護岸北端與已建的九豐LPG碼頭和引橋的最近距離在210m-240m之間。另外，從自然地面以下至花崗巖強風化層的覆蓋層，主要為第四紀海相沉積的淤泥質土、粘性土、砂，上中部夾有少量陸相沉積的雜色粘性土和砂混粘性土。

2邊坡地質條件

結合鉆探資料部分樣品的地層沉積相分析C14年代測定資料表明：高欄海區第四系沉積可分為二個地層，即上部海相層和下部陸相層，它們的沉積特征截然不同，上部海相層主要由粉砂淤泥、砂質淤泥組成，普遍含海相貝殼也含有少量腐木和腐植質。下部陸相主要由雜色亞粘土，灰色淤泥質亞粘土組成，也含粗、細砂層。

本工程主要泥沙來源為雞啼門入海泥沙和工程附近淺灘泥沙在風、浪、流作用下的再搬運。波浪和潮流掀動淺灘和床面未固結的泥沙，使之再懸浮，并隨漲落潮流或沿岸流搬運，這是本工程泥沙運動的主要形式，即泥沙主要運動形式為懸移質運動。

3邊坡處治可靠性分析

3.1邊坡可能破壞特征分析

LNG接收站護岸采用斜坡式拋石結構。西護岸與南護岸下的淤泥擬采用爆炸法處理，堤心石外側邊坡坡度1： 1.5，內側邊坡坡比1： 1.0，堤心石設計頂標高+5m，頂寬近11m，置換落底寬度25m。采用扭王字塊護面，護岸外側拋設護底塊石， 頂部設L型混凝土擋浪墻。為防止臺風期大浪越過防浪墻而破壞LNG管線等，防浪墻頂標高按不允許越浪確定，結構安全等級為Ⅱ級。

結合地質勘探以及現場調查資料結果可以表明，該LNG接收站的邊坡巖體，為互層狀結構，其內部的傾角較小，并且呈反向坡在天然狀態下非常穩定，但是邊坡巖體發育中存在裂縫現象，隨著坡腳應力的釋放，該巖體的坡頂荷載會呈現出上升趨勢。很有可能導致其內部會沿著裂縫剪切而發生錯動，同時外傾結構面會發生剪切破壞。

3.2處治可靠性數值分析

計算方案。數值模擬的應用可以簡化為平面應變問題來進行分析，采用塑性模型。數值計算對邊坡加固后的應力場、錨桿受力情況、位移場進行模擬研究。設立邊坡開挖支護典型剖面網格劃分圖，左右邊界的左右方及下界邊界的上下方進行約束。在進行數值計算的前后需要采用巖土工程專業的數值分析軟件程序進行完成。

位移與應力分析。通過分析在處治后邊坡內部水平位移以及豎向位移的情況可以看出，加固后邊坡內部的局部應力集中，數值較小，因此塑性區范圍變小。

錨桿受力分析。通過分析結構錨桿的受力情況可以看出每根錨桿的軸力較小，并且分布均勻，沒有發生破壞現象。

4 LNG接收站邊坡風險分析

根據現場調查研究分析，由于項目地處華南沿海，臺風影響較大，而且該邊坡為高邊坡，通常情況下的發生部位為擋墻體及上部分坡體所形成的滑坡，從而導致邊坡圍墻發生垮塌現象，邊坡風險發生以后有明顯的地下水滲流現象，同時邊坡土體強度低、松軟，人踩容易下陷。邊坡風險的發生所包含的因素較多，例如在施工過程中工作人員對風險認識不清楚，導致邊坡施工質量降低。因此，在實際生產過程中要加強對邊坡風險控制，在施工過程中，工作人員要加強對邊坡風險問題的認識，針對LNG接收站邊坡的風險需要及時采取有效措施進行處理，提高對項目施工風險指標管理和評估，還能夠保證后期工作能夠實現長期運行。

5應急措施

在開展治理施工之前，需要采取必要的應急措施對邊坡進行加固處理來應對由于季節變化所帶來的影響。防止邊坡發生損壞，嚴重威脅到LNG接收站的安全。應急措施主要包括以下幾點：第一，完善地面排水工作。對于氣站內所裸露的土層進行硬化處理，防止地域表水下滲;設置地面排水溝，引導地表水進行排流，排水的出口位置應當選擇坡體較為穩定的地方。第二，坡腳堆土反應。反壓的主要目的是為了有效防止坡體形成滑坡，減少破壞影響范圍，提高建筑物的安全性。具體操作為：反壓前應當確保坡腳暢通，可以在墻前現灌渠道位置鋪設鋼筋混凝土排水管，管徑的排洪能力應當不小于現有的明渠;采用砂石或者鵝卵石包堆載反壓，反壓體斷面取梯形斷面，高度與現有的擋墻一致。第三，重設臨時圍擋。針對破壞的圍墻缺口，需要設置輕型耐火封閉式圍欄。

6結束語

綜上所述，LNG接收站的高邊坡穩定是確保其地理環境安全的重要環節，其安全性需要采取多種方法進行評價，結合相應的對比結果，邊坡治理后穩定安全儲備可以得到有效提高。利用數字模擬結果表明，加固后的邊坡沒有發生變形狀況，應力集中及塑形區不明顯，結構錨桿所受到的力較為均勻，沒有發生破壞現象，并且可以有效確保邊坡的穩定。

參考文獻：

[1]谷令強，楊進錄，尚小衛.西南地區某接收站邊坡穩定性分析評價[J].西部探礦工程，2011：23-25.

[2]何杰.杭州某邊坡穩定性評價及防治建議[J].工程與建設，2016：108-110.

[3]施戈亮，劉靜.巖質邊坡穩定性分析和可靠性評價[J].《城市地理》，2015：127