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长输油气管道常见不良工程地质问题及地质灾害防治重点分析

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赵锋 身份证号码:6123011990****2416 曹立雪 身份证号码:3709831988****002X

摘要:管道安全管理是一个复杂的问题,不仅涉及管道沿线的自然环境、地理条件、设施配置、管理水平等因素,还涉及政治、经济、文化、教育和人的行为。在实施长输管道安全管理时,对不可控制的地质灾害造成的管道安全隐患的认识是管理者不能忽视的。地质灾害对管道安全的影响是多方面的。为了保证管道的安全运行,有必要对各种灾害的特征、发展演化的过程和阶段及其影响因素进行评估。根据管道地质灾害的致灾机理,对管道可能面临的地质灾害应采取相应的防治措施。此外,由于长输管道工程地质灾害评估是一项系统工程,还需要从多学科的角度研究不同区域、不同类型的地质灾害对长输管道工作状态的影响,为管道安全管理方案的制定和实施提供科学的决策依据。

关键词:输油管道工程;地质问题;防治措施;

一、管道地质灾害的类型

由于我国幅员辽阔,绝大部分省区都有油气输送管道分布,所以影响管道安全运行的所有地质灾害种类在我国都有所涉及。地质灾害一般是指由地球内力作用引起的地壳变形、位移及地表物质运动所产生的有害过程和现象。这里,可按地质灾害的产生原因将影响管道安全运行的地质灾害划分为3大类:(1)地壳内部构造自身起主要作用的地质灾害,包括地震、地面塌陷(沉降)、地裂缝、断裂灾害等;(2)地壳外部构造起主要作用的地质灾害,包括滑坡(塌)、泥石流与洪水冲蚀、沙埋和风蚀灾害等;(3)特殊土体所导致的地质灾害,主要是指湿陷性黄土、膨胀土、盐渍土、多年冻土发生变形引起的灾害等。

二、地质灾害风险防治原则

1.统筹规划,科学防控。根据管道地质环境复杂程度与地质灾害发育发展情况,结合管道实际需求,统筹规划风险防控方法和治理手段。根据地质环境、灾害发育情况及人文影响将管道沿线划分为高、中、低易发区,按照地质灾害发育程度、对管道危害程度及失效后对灾害分区、分段、分步实施灾害防治工作。高后果区和地质灾害高易发区作为地质风险防控的重点区段。

2.预防为主,防治结合。以确保油气管道安全运营为出发点,以地质风险的管控为落脚点,最大限度避免哪发生哪治理的被动防控局面。要主动合理实施日常巡检、专业排查、工程治理、效能评价、监测预警等防治工作,保障管道的基本安全。

三、 输油管道工程中存在的地质问题

1.黄土冲沟对输油管道工程的影响。输油管道一般都会经过黄土地区,黄土地区都有一个共同的特点,黄土水稳性较差,抗冲击能力差。黄土冲沟一般都是受到强降雨的影响,雨水的汇集是水力侵蚀的主要动力。根据实地考察的结果显示,黄土冲沟的现象都是由沟口向上扩展,并且在沟脑部位形成下切陡坎,陡坎和下沟不断遭受侵蚀,沟底也逐渐变得下切,沟岸逐渐变宽,从而导致管道会变得悬空,甚至被冲断。

2.黄土斜坡水土流失对输油管道工程的影响。由于输油管道线路所经过的地区都较于平缓,一般只有在风蚀黄土梁区域才会出现黄土斜坡,由此看来在输油管道上出现斜坡的几率还是较小的,而且出现的黄土坡度都不大。但是黄土斜坡上的植物体型都较大,所以当此地区出现强降雨的天气,坡面就会出现严重的水土流失现象,形成许多小的冲沟,随着强降雨,坡度变大,抗冲刷能力减弱,水土流失问题变得更加严重。与此同时,如果坡面植物遭到破坏,那么这些小型的冲沟很有可能发生贯通问题,从而威胁到输油管道的安全运行。

3.流动—半固定沙丘对于输油管道工程的影响。在我国输油管道线路经过的地区有80%是沙漠地带,其中一定会有许多流动性和破坏性都很强的流动—半固定沙丘,这些沙丘对于输油管道的正常运行有着严重的威胁。尤其是多风的季节,沙丘随着风进行快速的移动,常常使得输油管道上表面裸露在地表。而在自然状态下,输油管道极易被风吹雨打侵蚀,导致面临损坏甚至破裂的情况。除此之外,沙丘的快速移动还有可能对输油管道造成严重的冲击,从而使得输油管道发生断裂和弯折的危险,影响输油管道的正常使用。

四、管道地质灾害防治工作

1.监测工作。(1)简易监测方法:主要有埋桩法、埋钉法、上漆法和贴层法等。(2) 简易监测步骤: 选定监测点: 一般选在主裂缝的两侧, 每两个点为一组, 一般设 3-5 组。 确定测量工具和监测周期: 可选用钢卷尺或测量仪器进行测量。 观测周期一般每月应观测一次, 在变形滑动明显时, 应增加观测次数, 可增加到每击或每天一次,在暴雨时应加密至数小时一次。 记录、分析监测结果。 建立简单易行的险情警报系统,及时撤离人员,及时上报。

2.管道常见地质灾害的治理措施与方法。(1)崩塌的治理措施与方法:清方减载:即清除危岩体;充填裂缝,尤其是张裂缝和卸荷裂缝,防止雨水进入裂缝; 喷锚网加固:对不能清除或清除易加速风化的危岩体可采用锚网喷的措施, 使危岩体与稳定岩体形成整体, 并减少雨水入渗和减缓表面风化; 支撑加固, 对所谓凹岩溶, 可采用砼柱支撑加固措施; 排水设施修建:在崩塌危岩体后侧设置截水沟等(2) 滑坡的治理措施与方法: 消除或减少地表水和地下水对滑坡的影响, 主要方法有: 设置截水沟、 排水沟、 消除外来水源进入滑体、 滑体内排水、边坡防护防止冲刷和入渗、 填塞裂缝; 增大滑体抗滑力,阻止滑坡启动,主要方法有:弃土减载、 清除危石、设置支挡构筑物如挡墙、抗滑桩等; 改善滑体岩土性质, 提高强度指标, 增强斜坡稳定性,可采用灌浆法、锚固法、熔烧法等,并贯彻小治、单治的原则。总之,我国的输油管道工程建设仍然存在一定的问题亟待解决,因此在建设输油管道之时需要进行大量的勘察工作,通过对地质问题和灾害的评估,开展对输油管道工程的评价,从而保障建设工程能够解决冻土等一系列问题,促进输油管道工程的顺利建成与安全使用。

参考文献:

[1]张新颖,长输油气管道常见不良地质地质问题与地质灾害防治.2019.

[2]王国萍.关于长输油气管道常见不良地质地质问题及地质灾害防治重点分析.2020.

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