西南成品油管道沿線滑坡及崩塌災(zāi)害調(diào)查評價

粟永標(biāo)

[摘要]西南成品油管道是促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項戰(zhàn)略性重點工程，是東油西送的標(biāo)志工程。本文在對西南成品油管道沿線地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對滑坡及崩塌兩類最為主要的地質(zhì)災(zāi)害類型，分別開展了災(zāi)害評價及治理。研究發(fā)現(xiàn)崩塌主要發(fā)育在硬質(zhì)巖中，滑坡主要發(fā)生在軟硬相間巖類或軟質(zhì)巖類中或地形陡峭較厚的土層中；管道通過滑坡區(qū)常見為上部、中部及下部3種方式，以DD020+120為例綜合采用抗滑樁支擋十修建排水溝排水的綜合治理方案；崩塌主要處理方法分為避讓，清除和加固3類，以GA077+900斷面，采用清理危巖體的整治措施；建議后期持續(xù)按一定周期排查災(zāi)害隱患點。

[關(guān)鍵詞]成品油管道；地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查；滑坡；崩塌；評價；治理措施

詳細(xì)的地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查及評價對沿線工程建設(shè)具有重要的保障意義在，在此基礎(chǔ)上開展工程設(shè)計和施工具有較高的安全性。劉旭東對廣東省連平縣地質(zhì)災(zāi)害分區(qū)特征進(jìn)行梳理歸納并對其重點地段進(jìn)行詳細(xì)描述。黃錦針對地質(zhì)災(zāi)害隱患和水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查計劃進(jìn)展進(jìn)行研究。本文以西南成品油管道盤獨山—盤州段為案例，詳細(xì)開展沿線地質(zhì)災(zāi)害隱患調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上針對滑坡及崩塌兩類最為主要的地質(zhì)災(zāi)害類型進(jìn)行深入分析評價，據(jù)此提出工程防治措施建議，以期為類似工程施工提供技術(shù)參考。

1 項目概況

1.1 項目背景

西南成品油管道是促進(jìn)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項戰(zhàn)略性重點工程，是東油西送的標(biāo)志工程。管道起自廣東省茂名市，終點到達(dá)云南省昆明市，干線全長1584 km。西南管道獨山—盤州段干線全長555 km，獨山至貴陽管徑為中Φ457，貴陽至盤縣為Φ406，起點位于黔南州獨山縣麻尾鎮(zhèn)。管道沿線出露的地層主要為沉積巖，在盤州局部見巖漿巖類玄武巖。區(qū)內(nèi)處于揚(yáng)子陸塊內(nèi)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對較穩(wěn)定，線路沿線在近期一般不會發(fā)生大于6級的地震。

1.2 地質(zhì)災(zāi)害分布

經(jīng)過前期沿線地質(zhì)災(zāi)害隱患實地調(diào)查，共排查出各類災(zāi)害隱患點共67處（表1），其中以地質(zhì)災(zāi)害最多，共有42處（滑坡16處、崩塌14處、不穩(wěn)定斜坡2處、地面沉降3處、地面塌陷5處、巖溶塌陷2處），占到了災(zāi)害總數(shù)的62.69%；其次為水毀，共有25處，占到了災(zāi)害總數(shù)的37.31%。具體隱患數(shù)量及占比如表1所示。從表1中可以看出，沿線共存在滑坡16處，占災(zāi)害點總數(shù)的23.88%；沿線存在崩塌14處，占災(zāi)害點總數(shù)的20.90%；零星分布有2處不穩(wěn)定斜坡、3處地面沉降、5處地面塌陷和2處巖溶塌陷。

1.3 災(zāi)害分布特征

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，沿線發(fā)現(xiàn)了42個地質(zhì)災(zāi)害隱患點。其中，硬質(zhì)巖類區(qū)域的隱患點占總數(shù)的85.71%，共36個；軟硬相間巖類區(qū)域的隱患點占總數(shù)的4.76%，共2個；軟質(zhì)巖類區(qū)域的隱患點占總數(shù)的9.52%，共4個。詳細(xì)信息見表2。

分析表2數(shù)據(jù)，可得出以下結(jié)論：硬質(zhì)巖主要包括灰?guī)r、白云巖、砂巖和石英砂巖，這些巖石主要存在崩塌的地質(zhì)災(zāi)害隱患。因為灰?guī)r、白云巖、石英砂巖等巖石具有堅硬性和抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，但受到構(gòu)造影響形成裂隙。這些裂隙易受風(fēng)化和降雨等自然因素的影響，導(dǎo)致臨空面卸荷和崩塌現(xiàn)象發(fā)生。軟硬相間巖類主要包括砂巖夾泥巖和泥巖夾硅質(zhì)巖，砂巖和硅質(zhì)巖抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，而泥巖抗風(fēng)化能力較弱。在降雨滲透和浸泡作用下，泥巖易軟化，引發(fā)坡體蠕滑變形或滑坡。軟質(zhì)巖類主要包括粉砂巖，此類巖石的斜坡風(fēng)化覆蓋層相對較厚且土體較松散。人類工程活動切坡和強(qiáng)降雨等因素的影響下，可能引發(fā)斜坡不穩(wěn)定，從而形成滑坡。綜上所述，通過對地質(zhì)災(zāi)害隱患點的分布和巖性特征進(jìn)行分析，我們可以預(yù)測不同類型巖石區(qū)域可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害類型，以采取相應(yīng)的防治措施。

2 滑坡災(zāi)害評價

2.1 滑坡災(zāi)害對管道的危害

管道通過滑坡區(qū)常見為上部、中部及下部3種方式，分別如下：

（1）管道通過滑坡體上部：當(dāng)坡體產(chǎn)生滑動變形時，管道受滑移體的牽引作用而產(chǎn)生變形，從而造成管道懸空、露管。典型代表如DD019+100滑坡（圖1（a））。

（2）管道通過滑坡體中部：當(dāng)管道經(jīng)過的坡體發(fā)生變形時，滑坡的下滑力會直接對管道施加影響。在初期蠕變階段，作用力較小，管道會產(chǎn)生一定彈性變形，如輕微的彎曲、拉伸和剪切。但隨著作用力不斷增大，管道的變形將逐漸轉(zhuǎn)向塑性變形，可能導(dǎo)致管道出現(xiàn)嚴(yán)重的彎曲、折斷或剪斷等破壞情況。這種破壞可能會對管道的完整性和功能造成極大威脅。典型代表如AQ110+000滑坡（圖1（b））。

（3）管道通過滑坡體下部：下滑的滑體堆積在管道上部，對管道進(jìn)行壓覆，將有可能造成管道受壓過大，引發(fā)爆管，典型代表如DD021+600滑坡（圖1（c））。

2.2 典型工點滑坡治理選型及評價

在管道沿線維護(hù)過程中，發(fā)現(xiàn)DD020+120處存在大量密集的裂縫，且地面裂縫呈現(xiàn)加劇擴(kuò)展趨勢。受降雨影響，斜坡出現(xiàn)了明顯的滑動和變形現(xiàn)象，導(dǎo)致滑坡后緣的錯距最大達(dá)到了1.5m。經(jīng)調(diào)查和驗證，確認(rèn)該地點是一個滑坡災(zāi)害點，且輸油管道正好穿越該滑坡區(qū)域。目前，滑坡仍處于持續(xù)的蠕變階段，直接對輸油管道的安全構(gòu)成威脅。

通過綜合研究滑坡的特征、規(guī)模和潛在危害，結(jié)合對受影響管道分布情況和實際危害程度的考慮，以經(jīng)濟(jì)可行性為出發(fā)點制定相關(guān)防治和預(yù)警措施。這旨在控制滑坡的進(jìn)一步擴(kuò)展和破壞，減輕滑坡對輸油管道和周邊農(nóng)作物等帶來的危害和風(fēng)險，確保公共財產(chǎn)的安全，并顯著改善滑坡區(qū)域及周邊地質(zhì)環(huán)境條件。

該地滑坡是一種小規(guī)模的推移式淺層土質(zhì)滑坡，其治理的關(guān)鍵點分為兩個方面。第一，進(jìn)行支擋工程時，雖然滑坡規(guī)模較小且滑體土壤的膨脹性較輕微，但需要特別關(guān)注排水系統(tǒng)的設(shè)計，以確保雨水不會過多滲入導(dǎo)致積水問題。第二，主要目標(biāo)是保護(hù)穿過滑坡區(qū)域的輸油管道。除了防止滑坡體失穩(wěn)外，還需要采取措施來保護(hù)輸油管道本身，以避免因局部破壞而影響輸油管道的完整性。建議采用抗滑樁支擋作為主要滑坡治理方案，并同時進(jìn)行排水溝的綜合治理。治理-程將在滑坡的中上部進(jìn)行，抗滑樁將被布設(shè)在管道下方，距離約為5～8m。共計9根抗滑樁，其中1#～4#樁和8#～9#樁間距為6m，4#～8#樁間距為5m。

3 崩塌災(zāi)害評價

3.1 崩塌災(zāi)害對管道的危害

管道沿線發(fā)育崩塌14處，根據(jù)統(tǒng)計分析，本次調(diào)查有13處崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要由自然因素誘發(fā)，有1處崩塌地質(zhì)災(zāi)害由綜合因素誘發(fā)，可以看出，崩塌地質(zhì)災(zāi)害通常是由自然因素引起的。在氣候條件極端的強(qiáng)降水情況下，雨水通過殘坡積層孔隙和基巖的風(fēng)化及構(gòu)造裂隙滲透到巖土體內(nèi)部。這會導(dǎo)致巖土體的增重，并使接觸帶的粘土和粘土巖變得軟化，減弱其內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角。因此，在水力和重力的共同作用下，斜坡巖土體變得不穩(wěn)定，從而引發(fā)崩落和滑移現(xiàn)象的發(fā)生。

崩塌地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)生在管道鋪沒在陡崖坡腳沿線地段，危害主要表現(xiàn)在危巖體的沖擊作用當(dāng)存在較大體積或高度差較大的危巖體崩落，并帶來沖擊力時，可能會對管道造成集中變形甚至破壞。典型代表如GA077+900崩塌，如圖2所示。

3.2 典型工點崩塌治理選型及評價

崩塌治理可分為預(yù)防性處理和整治性處理兩個方面。預(yù)防性處理適用于處于不穩(wěn)定狀態(tài)的危巖體，而整治性處理適用于已經(jīng)發(fā)生危巖體崩塌或存在持續(xù)運動趨勢的情況。進(jìn)行崩塌危巖體的處理之前，需要進(jìn)行風(fēng)險評估。崩塌處理方法主要包括避讓、清除和加固。在選線過程中，如果存在較大的危巖體或較困難的整治條件，或者危巖體的穩(wěn)定性較差，建議避免在其下方或附近敷設(shè)油氣管道，而應(yīng)采取管道線路避讓的措施。如果崩塌發(fā)生在管道敷設(shè)后，必須對管道進(jìn)行工程保護(hù)，例如使用蓋板涵等方法。針對較小的個體危巖體，可以采用人工清除的方式進(jìn)行處理。采用加固措施是防止已形成的危巖體脫落，并阻止或減緩巖石裂隙的擴(kuò)展，以確保邊坡的相對穩(wěn)定。常見的加固方法包括巖石錨固、掛網(wǎng)噴護(hù)、設(shè)置攔石墻、柔性鋼絲繩防護(hù)網(wǎng)以及分級被動防護(hù)網(wǎng)等。以沿線GA077＋900斷面為例，在管道上有的小塊崩塌危巖，無法采取避讓措施，為此在管道正上方地面，采用混凝土硬化或者鋪設(shè)沙袋進(jìn)行防護(hù)治理。有別于常規(guī)崩塌災(zāi)害的治理，在災(zāi)害治理過程中，對管道的保護(hù)至關(guān)重要，以避免治理工程對管道造成損害。以下是一些有效措施：當(dāng)管道與斜坡距離較近時，應(yīng)特別注意防止危巖清理過程中的落石對管道產(chǎn)生影響；危巖清理必須從內(nèi)向外、自上而下進(jìn)行；清除坡面防護(hù)區(qū)域內(nèi)的植被、松散土壤和碎石；對可能影響施工安裝或系統(tǒng)正常運行的局部地形進(jìn)行必要的整修。

4 結(jié)語

（1）經(jīng)過前期對西南成品油管道沿線地質(zhì)災(zāi)害隱患實地調(diào)查，共排查出各類災(zāi)害隱患點共67處，其中以地質(zhì)災(zāi)害最多，共有42處，而地質(zhì)災(zāi)害中尤以滑坡及崩塌發(fā)育為主。硬質(zhì)巖主要發(fā)育崩塌，軟硬相間巖類在雨水下滲浸泡作用下極易發(fā)生滑坡，人類工程活動切坡或者強(qiáng)降雨等自然因素發(fā)生時時，容易導(dǎo)致軟質(zhì)巖類斜坡失穩(wěn)并形成滑坡。

（2）針對滑坡地質(zhì)災(zāi)害類型開展了災(zāi)害評價，管道通過滑坡區(qū)常見為上部、中部及下部3種方式，滑坡治理以DD020+120為例，綜合該處地質(zhì)條件，選取以抗滑樁支擋為主，同時修建排水溝排水的綜合治理方案。

（3）針對崩塌地質(zhì)災(zāi)害類型開展了災(zāi)害評價，詳細(xì)闡述了崩塌治理主要采用三類方法：避讓、清除和加固。并以GA077+900斷面，在線路無法規(guī)避的情況下，采用清理危巖體的整治措施。

（4）管道沿線的地質(zhì)環(huán)境極其復(fù)雜，同時這些環(huán)境也在不斷的變化。受降雨和風(fēng)化等自然因素的影響，可能會出現(xiàn)全新的潛在風(fēng)險。建議加強(qiáng)巡線工作，按照一定周期排查災(zāi)害隱患點。