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序論:在您撰寫管道地質災害防治時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
Abstract: Oil and gas pipeline project is a typical line works and ancillary works combination .This paper introduces the oil and gas pipeline in construction and operation process in the common types of geological disasters, various types of geological hazard recognition discriminant and damaging forms, analyzes the geological disasters characteristics, and put forward the prevention and control of macro micro two aspects to reduce geological hazards to the pipeline engineering hazards, further discusses the pipeline engineering geological disaster prevention and control measures.
Abstract: Pipeline geological disasters; Ideas for prevention and treatment; Macroscopical prevention;Micro control
中圖分類號:TE973 文獻標識碼:A 文章編號:
0前言 油氣管道工程是一種典型的線路工程及附屬工程的結合體。隨著長距離油氣管道工程的蓬勃發展,人類工程經濟活動的加劇,地質災害對其造成的危害日益顯著:擬建管道受到地質災害的威脅而被迫增加成本繞避改線的案例增多;在建管道的建設成本和工期因為地質災害的阻礙而大幅提高的事件時有發生;運營管道受到地質災害的破壞而釀成停產及惡性事故的新聞屢見報端。研究油氣管道工程
的地質災害的特點,針對性的提出管道地質災害的防治思路,已經引起了石油石化行業的高度重視。通過多年從事管道地質災害防治工程實踐,我們根據油氣管道工程地質災害的特點,提出一些防治思路探討。常見的管道地質災害發育的主要種類有:崩塌、滑坡、泥石流、水土流失、地面塌陷、地震等六種。 1管道工程常見地質災害種類的判斷與辨識
1.1崩塌
根據其強度分為剝落、墜石、崩落三種形式,對管道工程造成危害的主要為墜石和崩落,土質崩塌一般對管道工程危害一般較小。
崩塌的發育主要受地形地貌、地層巖性、節理裂隙發育情況、水文氣象條件的影響,一般地講具有以下幾個方面的特征: 崩塌危巖體多位于陡峻高邊坡地段(坡度一般大于45°); 危巖體節理、裂隙和斷裂發育,造成巖體破碎;軟硬巖相間分布的地區由于差異風化,有硬巖突出;如四川紅層地區; 由于溪溝、河流長期沖刷坡腳或人為活動開挖坡角造成危巖體臨空或應力場發生變化而形成平行于坡面的卸荷裂縫。崩塌多發生在雨季,在雨水滲入裂縫后造成粘結力迅速降低并受孔隙水壓力作用。
通常的發育時間:降雨過程之中或稍滯后,這是崩塌發生影響最多的時間; 強烈地震或余震過程中; 開挖坡腳過程之中或滯后一段時間;水庫蓄水初期及河流洪峰期;
針對崩塌發育的特點,對管道工程保護工作而言,主要是要加強對處于高陡邊坡地段的巡查,并進行簡易觀測記錄工作。特別是在主汛期還應加密巡查周期,凡是發生了連續變形的裂隙應及時上報采取措施進行防治。
1.2滑坡
判別滑坡的標志:(1)地物地貌標志:環谷地貌(圈椅、馬蹄狀地形)、坡面上的異常臺階及斜坡坡腳侵臺河床等現象,滑體兩側常形成雙溝同源的溝谷,有的滑體上還有積水洼地、地面裂縫、醉漢樹、馬刀樹和房屋傾斜、開裂等現象?;虑熬壋霈F有規則的縱張裂痕時,顯示滑坡非常危險。(2)巖土結構標志:巖土常有擾動松脫現象?;鶐r層位、產狀特征與不連續;常見張裂隙,普遍存在小型坍塌。(3)水文地質標志:滑坡體多為復雜的單獨含水體,在滑動帶前緣常有成排的泉水溢出,或者井水位突然變化。(4)滑坡邊界和滑床標志:滑坡后緣斷壁上有順坡擦痕,前緣土體常被擠出或呈舌狀凸起;兩側常以溝谷或裂面為界,滑床常見塑性變形帶,多由黏性物質或黏性夾磨光角礫組成;滑動面光滑,可見擦痕等。
滑坡是管道地質災害中最常見的災種,尤其是在丘陵及山區中分布的管道工程,很多地段受到滑坡的威脅。且常以土質滑坡為多見。
1.3 泥石流
泥石流的形成條件主要受地形、地質環境、水文氣象及其他人為活動。概括為:①陡峻的便于集水、集物的地形;②有豐富的松散物質;③短時間內有大量水的來源。
對于已發泥石流的流域溝谷的識別:中游溝常見不對稱、參差不齊、凹岸沖刷坍塌、凸岸堆成石堤或有截彎取直現象。溝槽常見大段地被大量松散固體物質堵塞,形成跌水。溝道兩側地形變化處,各種地物上、基巖裂縫中常夾有泥痕、擦痕及殘留物。溝谷中下游形成多級階地,在較寬闊地帶形成壟崗狀堆積物。下游堆積扇的軸部凸起,稠度大的扇體扇角小,呈丘狀。扇體上溝槽不固定,雜亂分布壟崗狀、舌狀、島狀堆積物。堆積的石塊均具有尖錐棱角,粒徑懸殊,無方向性,無分選層狀。
對于未發泥石流的流域的溝谷其易發特征如下:溝谷上游山體破碎。山坡與松散土石厚度大;溝谷兩側山坡坡度大,溝頭和溝口的高差較大;夏汛季節雨水多,經常發洪水的溝谷。
泥石流災害是一種危害巨大的災害,目前管道工程已經常進入高山峽谷地區,隨著經濟發展,應加強對多發于高山峽谷地區泥石流災害的認識,以保護管道運營安全。
1.4水土流失
關鍵詞:管道 地質災害 危害 治理措施 安全運行
一、前言
根據國外統計表明,管道在運營期間造成損害的主要原因不再是管材、焊接、防腐以及其他結構缺陷,而是由外力引起的,如洪水災害、地震、滑坡、塌方以及其他一些意外事故等,外力事故占總數的50%-60%。中緬管道玉溪支線沿線90%以上在山區丘陵地貌敷設,沿線山高谷深、溝壑縱橫,地質災害發育,管道建設及運行過程中勢必會受到各種外部因素的影響。因此,在復雜山區地段的管道設計務必要把地質災害防治作為設計內容的重要組成部分,對各種地質災害類型做出準確判斷并采取切實有效的治理措施,保證管道正常安全運行。
中緬天然氣管道地質災害主要是由于自然因素的和人為的地質作用,導致地質環境或地質體發生變化而形成的,就其管道建設而論,主要是以管道施工等人為作用誘發的地質災害為主。中緬油氣管道玉溪支線沿線地質災害有滑坡、崩塌、泥石流等類型。
二、地質災害類型、產生機理及對管道造成的危害
1.崩塌(危巖)
崩塌(又稱崩落、垮塌或塌方):是從較陡斜坡上的巖、土體在重力作用下突然脫離山體崩落、滾動,堆積在坡腳(或溝谷)的地質現象。
崩塌體主要包括四種情況:一是施工前已經自然存在的;二是劈山、修路、開挖管溝過程中產生的;三是爆破引起的震動引起的;四是管道建成后暴雨或地震誘發的。
崩塌對管道的危害:主要是在施工或運營過程中,當崩塌體高空墜落時,可能沖擊到管道位置,造成現場人員傷害或管道損傷。
2.滑坡
滑坡是指斜坡上的巖土體由于各種原因在重力作用下沿一定的軟弱面(或軟弱帶)整體地向下滑動的現象。中緬油氣管道經過的云貴地區,是我國滑坡災害的高發區。
滑坡體主要包括三種情況:一是施工前已經自然存在的;二是劈山修路過程中誘發的;三是管道建設后暴雨或地震誘發的。
滑坡對管道的危害是:當管道埋設在滑坡體內時,如發生滑動管道會同步變形,當滑坡體規模較大且滑移嚴重時有可能剪斷管道。處在滑坡影響范圍內的管道,在滑坡發生時,將會受到推移或擠壓,造成變形或破壞。
3.泥石流
泥石流:是山區溝谷中,由暴雨、水雪融水等水源激發的,含有大量的泥砂、石塊的特殊洪流。其特征往往突然暴發,在很短時間內將大量泥砂、石塊沖出溝外,在堆積區漫流堆積,造成重大危害。
泥石流形成的三種情況:一是在施工過程中對山體表面的破壞;二是施工后不合理的棄土、棄渣堵塞溝谷;三是作業帶掃線是對植被的破壞。
泥石流對管道的危害:當泥石流突然爆發式,可直接沖蝕掉埋設管道的土層,或破壞埋地管道,并可能埋沒閥室、陰保設施,摧毀跨越工程、推擠管道等,致使管道受損或破壞。有時泥石流匯入河道,引起河道大幅度變遷,間接毀壞在河道附近敷設的管道及其它構筑物,造成巨大的經濟損失。
三、地質災害各類型的防治措施
管道選線時,對于可能出現的各種地質災害首先應考慮避讓,修改線路路由,徹底規避風險。對于受限無法避繞地段應進行專項地質勘察,判斷地災類型、穩定性及范圍,有針對性的制定防治措施保證管道日后運營的安全穩定,同時盡量減少對周圍環境的破壞。
1.崩塌(危巖)的防治措施及適用范圍
崩塌(危巖)的防治措施主要有坡面噴漿、灌注水泥、掛金屬網等。
適用范圍:在碳酸鹽巖、板巖區,碎屑巖弱風化區,巖體破碎時,容易產生掉塊、崩塌,采用坡面噴漿、灌注水泥、掛金屬網等措施,防止坡面產生掉塊、崩塌。
2.滑坡的防治措施及適用范圍
滑坡的防治措施主要有卸載、抗滑樁、支擋等,具體措施應根據滑坡特點制定。對于施工過程中誘發的滑坡一般規模較小,可以采用卸載、支擋的方法進行治理?;露尉唧w的防護措施有擋墻、擋土墻、抗滑樁、削坡護坡等。
適用范圍:對于管道建設中挖方段可能誘發的小型滑坡,因其規模小,下滑推力小,采用漿砌石修建內支擋即可;對于對擬建工程危害較大的滑坡或崩塌,因其滑動面埋深大,下推力大,則可采用擋土墻進行支擋。
3.泥石流的防治措施及適用范圍
泥石流的防治措施主要有河溝的修整、河床的加固、河岸的防護、斜坡后緣排水、攔砂壩、植樹種草,恢復植被等。
適用范圍:
3.1攔擋 主要針對評估區內泥石流的治理。對溝岸崩、滑體和泥砂補給源修建攔擋工程,控制泥石流發展;或在泥石流溝中修建攔砂壩,減弱泥石流勢能,減輕對下游地區的破壞。
3.2生物工程 主要針對碎屑巖地區或土層較厚地區的活動性沖溝、泥石流形成區。通過溝谷兩側及谷底植樹種草,恢復植被,防治水土流失,減少水土流失帶來的泥石流物源,控制活動性沖溝(沖蝕)、泥石流溝的進一步發展。
四、中緬油氣管道地質災害治理工程實例
1.崩塌治理實例分析
中緬油氣管道工程崩塌治理主要采用主動防護和被動攔擋;主動防護主要有錨桿錨固、主動網防護及凹腔嵌補等治理措施,被動攔擋主要有被動網、攔石墻攔擋等治理措施。對于單個崩塌點治理首先應考慮被動防護治理措施,只有在修建攔石墻、被動網等被動防護措施沒有工程治理位置及崩塌體崩落下來解體后塊體仍較大時考慮主動防護治理方案。
管道N1點主要為崩塌地質災害,該崩塌點所處區域為構造侵蝕丘林地貌。崩塌災害點所在斜坡整體較陡,平均坡度50°;該區域局部,危巖分布在該區域上。斜坡坡頂高程1972m,坡底高程1930m,相對高差42m,斜坡總體坡向231°。危巖區平面形態呈條帶狀,橫向延伸約50m,縱向寬度約10m。該崩塌地質災害點危巖體在天然及地震狀態下處于穩定狀態,在暴雨狀態下處于欠穩定狀態,會發生掉塊現象威脅管道施工人員安全及局部大塊體威脅管道。該崩塌點無被動防護工程位置故此崩塌危巖坡體上采用“主動網”對該崩塌地質災害進行主動治理措施。
圖1 N1崩塌點地形地貌及治理工程平面布置圖
五、總結
通過上述對中緬油氣管道工程所涉及的滑坡、崩塌、泥石流等典型地質災害的類型、產生機理、危害的分析,了解了復雜山區地段地質災害的發育規律,提出了不同地質災害點的防治措施及適用范圍,逐步完善適合于油氣管道工程的防治措施,使地質災害對油氣管道工程的危害降到最低,對今后的長輸管道的地災設計工作提供參考。
參考文獻
[1]梅云新、馬惠寧 管道地質災害類型及水工保護問題 2003.11:35-38
[關鍵詞]天然氣 輸氣管道 地質災害 防治
中圖分類號:U412.36+6 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)23-0361-01
引言
遼寧省海城市天然氣輸氣管道綜合利用項目輸氣主干線線路起點為位于海城市感王鎮馬圈子村大沈線A18#分輸閥室東側的海城1#門站,管線向東敷設,穿越省道322、哈大高架鐵路客運專線、沈―大高速公路、哈大鐵路、國道202、在毛祁鎮商家臺預留DN150 的分支閥門,為將來毛祁鎮用氣考慮,之后管線穿越京丹高速、沿毛祁―八里鐵路線敷設,在八里鎮建調壓站一座,并沿鐵路線繼續敷設,穿過丹錫高速公路,并向東南敷設,至牌樓鎮菱鎂制品工業園處(代家溝口)再建牌樓調壓站一座,線路全長30.2Km。
1 地質環境
1.1 氣象水文
全境氣候溫和,年平均氣溫9.5℃,降雨量624.2mm,處于暖溫帶季風氣候區。四季分明、雨量充沛,是發展工農業生產極為有利的自然條件。區內沿線河流為毛祁河、八里河、楊柳河、王家坎水庫分支河流。地下水按賦存條件可分為松散巖類孔隙水、碳酸鹽巖巖溶裂隙水、基巖裂隙水。
1.2 地形地貌
區內地貌以構造剝蝕低丘、丘間谷地、沖洪積平原為主,地勢總體北低南高。地面標高為10.5~200.5m,高差為190m。
1.3 地層巖性
區內沿線出露地層由老至新依次為下元古界遼河群里爾峪組、高家峪組、大石橋組、第四系上更新系統坡洪積層,第四系全新統沖洪積層。侵入巖主要巖性為變輝綠巖,主要分布于HC30-HC35管道干線的北側,巖體受北東向構造控制,多呈北東展布。評估區地層巖性復雜
1.4 地質構造及地震
根據《遼寧省區域地質志》及《遼寧省構造體系圖》,區內在大地構造處于中朝準地臺(Ⅰ)、膠遼臺?。á?)、營口-寬甸臺拱(Ⅰ13)、鳳城紅凸(Ⅰ11-3)起之上。區域斷裂為海城-草河口巖石圈斷裂、海城析木城-岫巖斷裂。
1.5 工程地質條件
區內地層、巖土體結構、類型、組合特征及其堅硬程度、穩定性等因素,將其分為巖體、土體兩大類。
2 現狀地質災害
本次工程建設有遭受滑塌、巖溶塌陷、崩塌、地面沉(塌)陷及地裂縫、河岸坍塌、砂土液化地質災害的危險性。
2.1 滑塌
本次區內主要進行輸氣管線的建設,管線施工過程大開挖、頂管穿越基坑的邊坡土質都較松散,工程建設有引發邊坡滑塌的可能性,所以工程建設有遭受滑塌地質災害的危險性,危害對象為施工工人和設備,危害程度小,地質災害危險性為小的。
2.2 巖溶塌陷
區內部分區域有大理巖巖分布,主要分布在HCZ4-HCZ8管線支線東側,HCZ9-HCZ14管線支線東側,HCZ21-HCZ24管線支線兩側,HCZ17-HCZ21管線支線東側。主要為白云質大理巖。根據參考區域資料,該巖性有殘留的原生溶洞。根據區內可溶巖的化學組分、可溶巖的結構和構造,區內下伏的可溶巖會有小的巖溶發育。
所以工程建設有遭受巖溶塌陷地質災害的危險性,主要危害對象是管線本身,危害程度小,地質災害危險性小。
2.3 崩塌
根據現狀調查,于管道支線HCZ11號拐點西側80m有一王家坎水庫,該水庫興利庫容7.05×106 m3,防洪庫容10.85×106 m3,死庫容0.5×106 m3,總庫容19.3×106 m3,養魚水面2100畝,建小水電站兩座。由于施工開挖及水庫內水體的浸泡、沖刷破壞了地層原有的應力結構和坡面形態,成為巖體的不穩定因素,加劇了陡坡發生崩塌的危險性。管線于水庫附近經過有遭受崩塌地質災害的危險性,危害程度中等,地質災害危險性中等。
2.4 地面沉(塌)陷及地裂縫
根據現狀調查,管道支線HCZ22拐點處,直接穿越普臨礦業有限公司礦區范圍,管線支線穿越距離為100m,而且管線穿越開采錯動影響范圍,穿越距離約140m,該公司開采的礦種為滑石、菱鎂礦,開采方式為地下開采。但管線穿越范圍內無礦山開采活動,工程建設有遭受地面沉(塌)陷及地裂縫地質災害的危險性,危害程度中等,地質災害危險性中等。
2.5 河岸坍塌
根據現狀調查與可行性研究報告,管線穿越毛祁河2次,八里河1次,楊柳河3次,水庫分支河流1次,其他河溝7次,河漫灘地表為中砂、卵石、礫巖覆蓋,具有一定易沖蝕性,河床寬約20-30m,高差1-2m,未見強烈側向或縱向侵蝕現象,遇雨季有受到沖蝕的危險。河岸垮塌會造成岸坡管線的暴露懸空,所以工程建設有遭受河岸坍塌地質災害的危險性,危害程度小,地質災害危險性為小的。
2.6 砂土液化
飽水砂土在地震、動力荷載或其他外力作用下,受到了強烈振動而喪失抗剪強度,使砂粒處于懸浮狀態,致使地基失效的作用或現象稱為砂土液化。根據海城市砂土液化圖,本項目經過的區域為非液化區。所以工程建設遭受砂土液化地質災害的危險性小,危害程度小,地質災害危險性為小的。
3 地質災害的防治
將綜合分區為地質災害危險性小區的為適宜于建筑,綜合分區為地質災害危險性中等區的為基本適宜于建筑。
3.1 滑塌防治措施
(一)施工過程中,建議采用適當放坡和必要支護措施。(二)施工過程中需采取降水措施,建議采用管井井點降水。
3.2 巖溶塌陷防治措施
(一)對可能發生巖溶的地區加強調查和勘探,查清巖溶的發育情況,尤其對管線分布的地段進行詳細勘察。(二)對可能發生巖溶的區段,加強施工過程控制,對巖溶空洞進行灌砂注漿等加固處理措施。
3.3 崩塌防治措施
(一)對危險塊體,并存在軟弱夾層或軟弱結構面的危巖區,首先清除部分松動塊體,修建條石護壁支撐墻保護斜坡坡面。(二)利用預應力錨桿或錨索可對其進行加固處理,防止崩塌的發生。
3.4 地面沉(塌)陷及地裂縫防治措施
(一)對可能發生地面塌陷及地裂縫的地區加強調查和勘探,查清淺部巷道、采空區分布情況,尤其對管線分布的地段進行詳細勘察。(二)建議對管線通過的可能分布的淺部巷道、采空區進行回填。(三)建議與礦山達成協議,管線通過的區域不再進行開采。
3.5 沖蝕塌岸防治措施
可進行漿砌石護岸處理,加強防沖措施。
3.6 砂土液化防治措施
位于飽和砂土液化地基上的橋梁應采用樁基或沉井等深基礎。當采用樁基時,樁端深入液化深度以下穩定土層的長度應按計算確定。
結語
滑塌、巖溶塌陷、崩塌、地面沉(塌)陷及地裂縫等地質災害是天然氣輸氣管道項目建設中較常見的地質災害,一旦發生會造成嚴重的后果,應加強項目區地質環境管理,嚴格規劃、規范人類工程活動。把地質災害的防治與項目區發展建設協調統一起來,使資源開發、地質環境保護及人類工程活動三者達到動態平衡,促進項目區生態環境向良性轉化。施工階段,應進行詳細的工程地質勘察。建議管線采用抗變形設計。沿線中小型沖溝較為發育,應注意沖溝對管線的影響。建議穿越礦山沉陷影響區的管線做好監測和防治工作,必要時避讓。
參考文獻
關鍵詞:地質性災害;施工;應對措施
中圖分類號: B845.67 文獻標識碼: A
地質災害通常指由于地質作用引起的人民生命財產損失的災害。自然地質災害由降雨、融雪、地震等因素誘發,人為地質災害由工程開挖、堆載、爆破、棄土等引發。根據2004年國務院頒發的《地質災害防治條例》規定,常見的地質災害主要指危害人民生命和財產安全的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂縫、地面沉降等六種。
我單位的工作性質決定我們的作業場所絕大部分將處于野外施工,面對各類地質性災害的幾率較大;此外,國內管道安裝企業的市場競爭加劇,云貴高原、川甘贛、江南水網等地區施工任務逐年增加,施工區域內頻繁出現山區、沼澤、河流等較為復雜的地形地貌,一如今天的蘭成中貴管道工程、中緬管道工程等,面對各類地質性災害的幾率成幾何倍數增加。應對地質性災害的預防工作和善后研討刻不容緩,下面就蘭成中貴管道工程在此方面的一些經驗教訓與大家分享。
我單位承建的蘭成中貴管道工程施工段途徑甘肅隴南地區,沿線多在峽谷和山地,平坦地段極少,且峽谷和山地多為石方地段,管溝多采取松動爆破方式。線位多在深切“V”型溝谷或山地中,受雨季影響大。沿線屬5.12汶川地震影響區,部分施工區域山體巖石本已風化嚴重,外加當地降雨較豐沛,滑坡落石以及泥石流災害易發,給溝谷地帶施工帶來嚴重安全隱患。與西和縣和成縣毗鄰(僅100公里)的舟曲縣城2010年8月8日曾發生過特大泥石流自然災害,而成縣境內也于2010年8月12日發生暴雨洪災,管線經過成縣幾處受災較嚴重的村鎮。
1、各類地質災害的簡述
在六大類地質災害中,對我們的施工生產影響最大的是崩塌、滑坡、泥石流。
1.1崩塌
崩塌是巖土體的突然垂直下落運動,經常發生在陡峭的山壁。過程表現為巖塊順山坡猛烈翻滾,跳躍,相互撞擊,最后堆積在坡腳,形成倒石碓。
降雨、融雪、河流、洪水、地震、海嘯、風暴潮、地下高水位長期浸泡管溝等自然因素,以及爆破、開挖坡腳、溝上設備震動、開礦泄洪等人為因素,都有可能誘發崩塌。
1.2滑坡
滑坡是巖土體在重力作用下,沿一定的軟弱面整體或局部向下滑動的現象。發生破壞的巖土體以水平位移為主,除滑動體邊緣存在為數極小的崩離碎塊和翻轉現象之外,其他部位相對位置變化不大。
1.3泥石流
泥石流是一種包含大量泥沙石塊的固液混合流體。常發生于山區小流域。泥石流爆發過程中,常常伴隨著山谷雷鳴、地面震動、濃煙騰空、巨石翻滾,渾濁的泥石流沿著料峭的山澗峽谷沖出山外,堆積在山口。
由于突發性、兇猛性、迅時性以及沖擊范圍大,破壞力度強等特點,泥石流常給人們的生命財產安全帶來嚴重的威脅。
1.4以上三類地質災害會導致溝上設備的傾覆、溝下作業人員的傷亡、管材物資的損毀,對山區、溝谷地區施工帶來極大安全隱患。
2、地質災害的前兆
2.1崩塌和滑坡的前兆
2.1.1斷流泉水復活,或泉水井水忽然干涸。
2.1.2滑坡體后緣的裂縫擴張,有冷氣或熱氣冒出。
2.1.3有巖石開裂或被擠壓的聲音。
2.1.4動物驚恐異常,植物變形。
2.2泥石流前兆
2.2.1河流突然斷流或水勢突然加大,并夾雜著較多雜草、樹枝;
2.2.2深谷或溝內傳來類似火車轟鳴或悶雷般的聲音;
2.2.3溝谷深處忽然變得昏暗,并伴隨著輕微的震動感。
3、防災減災的應對措施
3.1成立以項目經理為第一責任人的防災領導小組,安全總監作為副組長,各業務部門領導和施工機組長為組員,做到責任明確,層層落實,形成行之有效的應急反應機制,堅決執行以人為本,搶救為先的原則。
3.2項目部聘請專家對沿線地形地貌進行梳理分析,整理、歸納出沿線各重大危險源的分布情況。在全面排查,核準掌握有關情況的基礎上,對相關隱患點提出具體的防治建議和措施,并將每一處隱患點登記存檔,下發給各施工機組,每周進行一次銷項登記。
3.3編寫、完善防災應急預案。制定應急步驟、搶險原則、應急處置原則、應急實施流程等。做到原則明確,流程清晰,實施流暢。組織施工機組按照應急預案進行相應的逃生演練,以檢驗避災措施的實用性,針對發現的問題,對方案進行完善,確保施工人員熟悉逃生路線、了解應急措施。
3.4項目部在工程開工前,與地方氣象機構簽訂簽署合作協議,及時掌握氣象、地質災害的預警信息,提前以手機短信形式向我項目部和機組關鍵崗位人員發出預警。在惡劣天氣時,每半小時更新一次預警信息,如降雨數據、災害警報級別等。
3.5建立并及時更新施工機組的看夜人員臺賬,確保在夜間出現大規模持續降水時,可以隨時掌握現場情況,及時轉移設備人員物質,避免出現傷亡及財產損失。臨時營地要避開溝谷低凹處或面積小而又低平的凸岸及陡峻的山坡下。應安置在距村莊較近的低緩山坡或高于 10 米的階臺地上,切忌建在較陡山體的凹坡處,以免出現坡面坍滑。
3.6加大防災減災知識的宣傳培訓力度。除對施工機組進行常規培訓外,還以下發學習資料、張貼宣傳掛圖、組織逃生演練等多種形式加深宣貫力度。為消除施工人員對防汛減災普遍存在的麻痹思想和僥幸心理,項目部深入施工一線,播放5.12汶川大地震、2010年8月8日舟曲特大泥石流、2010年8月12日成縣暴雨洪災等紀實宣傳片,加深防災減災意識。
3.7項目部每天派出業務人員對沿線施工區域進行巡視、檢查,發現隱患及時通知整改。
3.8當三日內或當天的降雨累計達到 100 毫米時,處于危險區內的人員應撤離。只有當降雨停止兩小時以后方能返回,切忌雨小或剛停時即返回。同時,遵循中到大雨停工,小雨采取上游派專人望,溝下施工時溝上專人監督;因雨停工或收工時,設備和看夜人員駐地轉移至相對平坦、地基牢固、地質性災害影響較小的高地。
3.9重視汛期對施工生產的影響。地質災害為什么多發生在汛期,因為滑坡、泥石流這些都離不開水的作用,達到一定的強度就可以誘發?,F場設置一到兩名水情“風險望員”,施工時站在施工上游一公里手機信號好的地方,望員配備對講機、警報器,時時監控上游來水情況。當看到腳下水流明顯增大或聽到溝內有轟鳴聲或主河洪水上漲或正常流水突然斷流,應意識到洪水、泥石流馬上就要到來,應立即通知下游機組采取逃生措施。
3.10集中項目部施工優勢資源,在汛期前搶完河谷地段施工任務,科學組織施工,減少溝下作業時間。
3.11及時疏通、拓寬導流渠、泄洪道,及時清理河道內的設備、物資,避免阻水形成堰塞湖;避免河道內管溝因長時間被高水位浸泡造成潰塌。
3.12積極儲備應急物資。交通工具、通訊器材、雨具和常用藥品、食品飲用水等,也應根據具體情況提前做好準備。
3.13一旦發生地質災害,按照減災應急預案的要求,及時上報項目部,同時有組織地開展自救。撤離災害地段后,要迅速清點人員,了解傷亡情況。對于失蹤人員要盡快組織人員進行查找搜尋。
4、結束語
地質性災害的發生具有極強的隱蔽性和不確定性,而降雨、地震、工程活動等復雜性、偶然性又很高,這些因素疊加起來,準確進行預測的難度非常大。既然對地質性災害的發生無法準確預測,那么詳盡有效的應對措施就顯得至關重要。
理性的態度、科學的方法是根本。做到組織機構健全,職責明確,責任到位,人員落實,是降低風險的基礎。在地質災害易發區施工的單位或項目部要將地質災害防災減災知識的宣傳、教育、培訓納入企業安全生產進行管理和要求,提高全員對地質災害防災減災工作的意識,全員參與,這是必要的方法。最后,嚴格執行相關的各項規章制度、真正做到令行禁止,是防災減災、降低安全事故的關鍵所在。
參考文獻:
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3、廖育民2003地質災害預報預警與應急指揮及綜合防治實務全書哈爾濱地圖出版社
關鍵詞:水電站發電機組的運行;常見的問題 ;維護及故障解決方案
中圖分類號:TV文獻標識碼: A
引言:要做好水電站發電機運行和維護作業,防止故障的呈現,就要實施一套科學可行的計劃。水電站的正常運行,將對社會經濟和地區的發展產生重要的作用。本文對有關水電站發電機的運行進行原理上的剖析,對水輪發電機組運轉中經常呈現的故障進行總結,并提出對機組的保護及故障解決計劃,以期對水電站穩定運行起到必要的理論指導意義。
1.水電站發電機組的運行
1.1水輪發電機組的運行方法
按帶負荷方法有并網運行、單機運行兩種方式,按調速器控制方法有自動運行、手動運行兩種方法。其中并網運行是中小水輪發電機組的主要運行方式。并網機組運轉工況的改動,要經過控制設備的切換來進行,如自動、液壓手動、發電調持平。運轉方法的切換,應按運行操作規程進行,以保持切換中機組穩定與安全。并網運轉機組的調速器永態轉差系數,要根據機組在體系中的地位及擔任負荷的性質來斷定。機組單機帶孤立負荷運轉,則孤立小體系的一切負荷都由一臺機組承當。這種情況下運轉的機組,對其調速器、勵磁設備的主動調節功能將有較高需要,以確保既滿足用戶有功負荷、無功負荷需要,又確保電能頻率和電壓的安穩。
1.2凸極式同步發電機的運行
隨著電網的快速發展,高壓電纜、輸電線路長度等也隨之增加,電力體系的容性無功功率也隨之增大,電網一直處于低負荷運作的線路,將呈現毛病,導致電網無功功率過大甚至是電網上某處電壓超壓。那么發電機應當進相運轉對無功功率進行吸收,對電壓進行調壓。
1.3遲相運行
一般來說水電站電力體系一方面要具有一定的有功功率,另一方面要滿足電力系統的無功需求。遲相運行受轉子繞組發熱程度限制。
1.4調相運行
水電站發電機能夠用作調相,使得電力體系和電網的電壓處于安穩運行的狀況,對其功率因數進行改進,發電機吸收電網的有功功率,維持同步轉速,并向電網送出無功功率。發電機進行調相運行時可以依照體系的需要進行欠勵或過勵狀態的運行。
2.水輪發電機組常見的問題
2.1水輪發電機組的油位故障
造成水輪發電機組油位故障的主要原因有以下 4 點:①發電機組油箱的油量超出了標準范圍;②發電機組的油路堵塞,導致油無法正常循環;③發電機組的擺動幅度較大,超出了規定范圍;④發電機組的油箱密封被損壞,導致油路滲漏、串油。 針對上述 4 點原因,水電站應做好以下 3 方面的工作:①檢查水輪發電機組的油位情況,一旦發現油量超出標準范圍,則立即減少油量,使其處于允許范圍之內。在實際中,水輪發電機組在沒有運行時,其油位都要高于停機油位線;而在運行過程中,油位必須低于最高油位線。②檢查發電機組的擺動幅度是否過大,一旦發現擺動幅度過大,就應立刻關閉發電機組。③檢查發電機組的油路密封是否遭到破壞,如果已被破壞,則應立即更換。
2.2 溫度過高
水輪發電機組在運行過程中,會不斷產生大量的熱量,導致機組內部溫度快速升高,逐漸達到極限值。當水輪發電機組出現異常時,過高的設備溫度會對機組元件或設備造成損壞,甚至會對其他輔助設備造成一定的侵蝕。比如水輪發電機組的軸承,它是機組中最容易受溫度影響的元件。如果水電站常用的調試方法無法徹底解決軸承溫度過高的問題,則只能全面檢查整個發電機組,從而徹底解決該問題。因此,水電站應定期檢查水輪發電機組,并提前制訂預防措施
2.3 發電機同期并網
中小型水電站的同期控制手段主要包括自動準同期和手動準同期,它是指在發電機組還沒有并網時就已經勵磁,并將電壓頻率調節至標準范圍內,當電壓、頻率和相位等都符合條件后,閉合發電機組的斷路器,從而使系統和發電機組同時處于運行狀態中的一種保護手段。在電壓、頻率與相位都相同的前提條件下,發電機組開始并網。在實際中,由于各種因素的影響,電壓、頻率與相位會產生偏差,而這種偏差是無法徹底消除的,只能盡量降至最低。
3.發電機的維護及故障解決方案
按照以上經常出現的故障和問題對應提出解決方案確保在發生故障時能夠有效及時的解決。除此之外,還要對水電站發電機日常維護工作進行檢查做好日常維護工作,才能夠有效避免故障的發生,下文將從兩個方面對此進行分析。
3.1運行狀態下的日常維護
水電站發電機在運行狀態下的維護分為兩個部分,也就是清洗作業和滑環及電刷的查看。進行清洗時要保證發電機內部潔凈,周邊不要有雜物的堆積。清洗作業,發電機外表塵埃以及外表的油污,及時進行清除,定時對發電機碳刷進行整理,保證不會有污漬殘留。其間涉及到的清洗東西有毛刷、高壓氣筒等,依照實際情況的不一樣對不一樣清洗東西進行挑選毛刷,清洗完以后還要用清洗布進行深化整理完善清洗作業。除此之外,對發電機外表整理以后,還要對發電機電刷滑環處進行整理,保證此處無污漬殘留,這一點對于發電機而言具有重要意義,主要是因為滑環在發電機平常運轉中的作用特殊,其承載著勵磁電流傳輸的作用,因此有必要要將其歸入重要保護作業中。詳細的整理過程中,對其認真細致的查看,發現問題及時進行處理,能讓毛病消除于無形之中,要不然可能會對水電站正常運轉形成十分嚴峻的影響。詳細整理時保證電刷在滑環中心線上,電刷和刷握之間不要太密,保證之間有必要的孔隙,使其不在運轉時呈現火花表象。假設在運轉時碳刷跳動幅度不符合相關規定時有必要進行調整。同理如果呈現比較大的火花,應當對外表污漬進行處理,可以利用酒精等物品擦洗滑環,必要時用銼刀對滑環的外表進行打磨保證火花消滅。假設火花無法消除則應當思考替換電刷,但是其間有必要注意的是替換的碳刷和之前的電刷為同一類型。
3.2運行狀態下的檢查和監控
除了做好發電機的平常保護作業之外,還要做好發電機的巡檢和監控作業。比如說定子繞組的呈現溫度過高、絕緣的老化表象,以上清況都和發電機沒有認真巡檢查看脫不開聯系,因而要對發電機平常查看給予足夠重視,將發電機毛病消除于萌發期間。那么怎么做好發電機在運轉狀態下的查看和監控作業呢,一方面需求值勤人員的責任感和義務感。值勤時對發電機運轉狀態下定時查看,確保發電機一直處于一個安穩的作業環境。在發電機呈現毛病的時候都會有異響呈現。正常狀況下,發電機運轉聲響較為均勻,如呈現異響,則能夠肯定是出現了毛病件,特別是軸承損壞時的振動聲,因而需要值勤作業人員要有敏銳的聽覺,時刻保持警惕確保發電機安穩運轉;另一方面池那就是“聞”,如呈現異味,和“聽”是同一個道理,有異味則可能是發電機內部呈現故障需要當即進行處理。最為重要的一點就是需要對發電機進行認真監盤,查看實時監控,確保發電機每一個數據處于安穩安全的數值內,確保功率安穩,確保發電機負荷分配合理,確保每一個部件運轉狀況一直處于實時監控中,如有故障及時處理不讓毛病進一步發展。通常狀況下值班作業人員要對發電機進行巡檢,確保其正常運轉。巡檢項目包含發電機異響、異味、表面度、內部火花狀況、部件是不是安穩、回路裝置是不是正常、勵磁裝置是不是正常等。檢查完這些項目對確保發電機安全運具有重要意義。
結束語
水利發電站是中國僅次于火力發電站以后最主要的發電站,在中國電力產業中占有重要地位。確保水利發電站的正常運轉,對保持電力系統的安全穩定可靠運行有著重要意義。因而水電站的管理人員有必要以準確合理的方法來運轉水輪發電機組,并定期對水電站的一切設備進行維護保養。一旦發現有運轉反?;蚬收媳硐髸r,就要當即采取辦法進行修理,且要確保一次修理到位,不得使其再次發生同樣的故障。只要這樣,才能最大程度的保證水電站的安全可靠運行,發揮水電站的經濟效益。
參考文獻
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關鍵詞:長輸管道工程、地質環境條件、地質災害、危險性評估
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
長輸管道工程地質災害危險性評估工作的特點是線路長,跨越的地貌單元多,地質環境條件復雜等。以“閩粵支干線天然氣管道工程地質災害危險性評估工作”為例,根據《地質災害防治條例》及國土資發[2004]69 號文件等法規要求,對長輸管道工程地質災害危險性評估方法進行探討。
1、工程概況及評估范圍
閩粵支干線屬于西三線工程九條支線之一,線路總體走向呈東西向。管道起點位于閩粵兩省交界的潮州市饒平縣上善鎮,向西南經潮州市、揭陽市后,折向西經揭西縣,惠州市北,東莞市北后到達終點從化市龍潭鎮。中間設置四座分輸站,設計輸量100×108Nm3/a,管徑Ф1016mm,設計壓力10MPa。管道基本埋深1.2m,石方段埋深最小可減至0.8m。
根據 “技術要求” 的規定,結合工程特點、規模及地質環境條件,以管道為中軸、兩側及兩端各1km的帶狀區域。整個評估面積約1056km2。
2、地質環境條件
2.1氣象、水文
評估區橫跨廣東省中東部,屬亞熱帶地區,夏長冬暖,雨量充沛。年平均氣溫22℃,年日照時數1828小時。評估區內雨量分布特點是自東向西遞增,屬濕潤地區。管道經過區域的降雨主要集中于4~9月份,多年平均降雨量以龍門縣最大(2140.1mm),饒平縣最?。?400mm)。
評估區所在區域的河流從西至東,主要有黃岡河、韓江、榕江、東江、增江和流溪河等,具有流量大,含沙量小,汛期長,終年不凍,水力資源豐富的特點。
2.2地形地貌
擬建管道工程沿線地形地貌條件復雜,地貌類型多樣有低山、丘陵、平原和巖溶盆地、溶蝕準平原,以低山丘陵為主,其次為平原。管道所經最高點高程約650m,位于K54~K57區段的潮州市鳳凰鎮南嶺山;最低點高程約為3m,位于K120~K140區段的榕江岸邊揭陽沖積平原。
2.3地層巖性
評估區內地層巖性復雜,評估區及周邊地層由老到新主要為泥盆系、石炭系、二疊系、侏羅系、白堊系、古近系、新近系和第四系;西三線廣東段沿線的巖漿巖分布廣泛,以侵入巖為主,其次為潛火山巖。
2.4地質構造與區域地殼穩定性
2.4.1地質構造
評估區在大地構造上屬于華南褶皺系,為加里東期形成的地槽褶皺系,區內地質構造比較復雜,以斷裂為主。評估區范圍主要發育有四條斷裂帶和三條斷裂,以NE向為主,其次為EW、NW向,其中河源斷裂帶活動性中等;蓮花山斷裂帶和紫金-博羅斷裂活動性較弱。
2.4.2地震
擬建管道工程所經區域位于我國環東南沿海地震帶上。根據《中國地震動參數區劃圖》(GB18306-2001),確定評估區的地震動峰值加速度為0.05~0.15g,地震基本烈度為Ⅵ~Ⅶ度。
2.5水文地質條件
評估區地下水分為松散巖類孔隙水、基巖裂隙水和碳酸鹽巖巖溶裂(溶)隙水等三種類型。低山、丘陵區地下水的補給主要來源于大氣降水入滲;溝谷、平原區及濱海區地下水的補給來源除大氣降水的入滲補給外,局部有地表水體下滲滲透補給。地下水位隨地形變化,河谷平原及濱海區水位埋深較淺,地下水的穩定水位埋深多為1~3m;低山區和丘陵區地下水埋藏較深,穩定水位埋深多為4~8m。
2.6巖土類型及工程地質性質
評估區巖土體按其巖性、結構、物理力學性質分為以下四類:
松散土類(Ⅰ):較集中于沖積平原,山前平原及丘陵次之,包括第四系全新統(Qh)、更新統(Qp),松散層是管道的主要致災體。
碎屑巖組(Ⅱ):包括第三紀至泥盆紀地層,分布于評估區中部大部分地區,巖性為砂巖、粉砂巖、泥質粉砂巖等,自上而下,巖石風化程度變弱。
碳酸鹽巖巖組(Ⅲ):主要為石炭系和泥盆系灰巖、白云巖、白云質灰巖等,巖質較堅硬,微風化巖石天然單軸飽和抗壓強度值為17.1~88.1MPa,平均值為39.3MPa。零星分布于評估區西部龍門縣見田村、龍華鎮、石下村和增城市灌村鎮一帶,以覆蓋型為主。
塊狀巖組(Ⅳ):評估區內廣泛分布,主要為侵入巖和潛火山巖,巖性為黑云母花崗巖、二長花崗巖、花崗斑巖等。塊狀巖區植被中等發育至發育,風化層一般較厚,易發生沿基巖面滑動的滑坡或崩塌。
2.7人類工程活動對地質環境的影響
評估區所經區域為廣東省經濟開放區,人類工程活動以山村民宅和交通工程建設對周邊地質環境的改變最為明顯,尤其是民宅和道路修建時人工開挖形成且未采取防護工程措施的高切坡在評估區內較多,部分已產生變形破壞,破壞形式以中、小型崩塌和滑坡為主。在地質環境保護較好的區域地段,則少見地質災害發生。
3、地質災害危險性現狀評估
據收集資料及野外實地調查結果表明,評估范圍內已知滑坡、崩塌、地面塌陷等地質災害點合計29處。
3.1滑坡
評估區內共有滑坡11處,其中小型滑坡8處,中型3處,未發現大型滑坡。災害點距離管線較遠,對管道工程的影響程度小,其地質災害危險性小。
3.2崩塌
評估區管道沿線有一定規模的崩塌15處,其規模10~1800m3不等,未見大型崩塌發生。災害點規模以及對管線的影響程度較小,其地質災害危險性小。
3.3地面塌陷
評估區內地面塌陷有3處,均為巖溶地面塌陷。主要分布于評估區西部龍門縣永漢鎮-增城市派潭鎮巖溶盆地及溶蝕準平原等地下水活躍地區。其中GDT-003對管道工程的影響程度大、危險性大,GDT-001和GDT-002對管道工程的影響中等、危險性中等。
4、地質災害危險性預測評估
4.1工程建設引發或加劇地質災害危險性的預測
4.1.1管道開挖工程建設可能引發滑坡、崩塌地質災害預測
隨著工程建設的實施,人工開挖可能引發的地質災害將以斜坡變形破壞為主,主要表現為引發和加劇滑坡、崩塌地質災害。
針對層狀碎屑巖區段,預測管道順坡或橫坡敷設開挖過程中引發或加劇邊坡產生崩塌或滑坡的可能性,評估方法采用赤平投影分析法,結合斜坡的地質環境條件分析斜坡的穩定性,利用邊坡穩定性分析結果,結合與之對應的管道之間的位置關系進行危險性評估。
針對評估區巖漿巖分布地段,邊坡的穩定性主要根據邊坡高度、邊坡角度、巖土體性質、地貌特征、水文地質條件及人類工程活動強度等進行危險性評估。
工程沿線有2個區段邊坡的巖體為塊狀構造,邊坡穩定性差,發生崩塌、滑坡的可能性大、危險性大;有12段邊坡的巖體風化強烈,節理裂隙發育,發生崩塌、滑坡的可能性較大、危險性中等;其余區段發生崩塌、滑坡地質災害的可能性小、危險性小。
4.1.2隧道工程可能引發或加劇地質災害預測
擬建管道工程共有2處隧道工程,分別為大窩肚頂隧道和亞婆髻隧道,總長3.7km。根據邊坡巖土體及不利結構面的赤平投影關系,分別對隧道的進出口邊坡穩定性進行分析,綜合評定隧道進口段斜坡穩定性較差、危險性中等。隧道開挖工程棄土石渣堆放不當可能形成不穩定斜坡進而引發崩塌、滑坡或泥石流地質災害的可能性中等、危險性中等。
4.1.3穿越工程可能引發或加劇地質災害預測
1)河流穿越
擬建工程穿越河流、溝渠等30728m /896處,其中大、中型穿越5530m /9處。其中韓江、東江段以鉆爆隧道方式穿越,穿越圍巖為花崗巖及砂礫巖,穿越處斷裂構造較發育,巖體較破碎、強度低。預測引發地質災害的可能性較大、危險性中等。其余中、小型河流采用大開挖、定向鉆穿越方式,由于河床與岸坡較穩定,河道寬淺,水流平緩,河水沖刷深度小,兩岸均平整開闊,砂層一般較薄,易于防治,預測引發地質災害的可能性小、危險性小。
2)道路穿越
管道沿線穿越高速公路4處、國道4處、省級公路及普通公路多處,穿越鐵路2處,均采用非開挖頂管方式,根據道路所在地段地形地貌、地層巖性、地質災害發育程度及采取的施工工藝等預測道路穿越工程可能加劇、引發、遭受地質災害危險性小。
4.2工程建設可能遭受地質災害危險性預測
4.2.1管道工程可能遭受滑坡、崩塌地質災害危險性預測
1)露天礦山開采環境條件
評估區內共有11處露天開采的礦山。根據《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》第三十五條、五十八條規定結合《爆破安全規程GB6722-2003》針對露天巖土爆破最大安全允許距離。預測管道在露天礦山開采區段內的危險性中等~大。
2)自然斜坡條件
根據斜坡所處的地質環境條件采用地質分析與量化打分相結合的方法對斜坡的穩定性現狀進行評估,在其基礎上,結合斜坡與擬建管道工程的關系對斜坡的潛在危險性進行評估。預測K0+000~K5+600等3個區段,遭受崩塌、滑坡的地質災害影響的可能性大、危險性大;K5+600~K8+500等19個區段,遭受崩塌、滑坡的地質災害的影響的可能性較大、危險性中等;其余區段遭受崩塌、滑坡的可能性小、危險性小。
4.2.2管道可能遭受地面塌陷地質災害危險性預測
1)管道工程可能遭受巖溶地面塌陷地質災害危險性預測
根據《廣東省地質災害危險性評估實施細則》巖溶地面塌陷穩定性預測評價要素,結合評估區的巖溶發育程度,對巖溶地面塌陷的可能性進分析,預測工程施工產生的振動或引起地下水位變化時,極易引發和遭受巖溶地面塌陷的危害,預測K392+000~K398+000等4段巖溶盆地區,引發或遭受地面塌陷的可能性大、危險性大。
2)管道工程可能遭受采空地面塌陷地質災害危險性預測
評估區內有5處地下開采礦區,分別為金屬礦、煤礦。根據《中華人民共和國石油天然氣管道保護法》第三十五條、五十八條,預測管道工程可能遭受礦山開采產生的地面塌陷危險性小2處、危險性中等1處、危險性大2處。
4.2.3管道工程可能遭受軟土地面沉降地質災害危險性預測
評估區內軟土主要分布于韓江、東江、榕江等大、中型河流沿岸及部分水庫尾部,其中以榕江流域平原區規模較大。根據評估區軟土的特點,結合工程型式,采用有限數值模擬法,估算各軟土路段軟土地基沉降量,評估軟土地基不均勻沉降的危害性和危險性。預測軟土分布地段不均勻沉降量相對較小、危險性小。
4.2.4管道工程可能遭受泥石流地質災害危險性預測
評估區內未發現泥石流地質災害,在此主要是對溝谷泥石流的易發性進行分析。據泥石流的形成條件,結合1:5萬地形圖、1:20萬地質圖等資料及野外調查,沿線區域范圍內已發生的滑坡、崩塌等地質災害分布規律和發育特征,綜合分析擬建管道工程沿線兩側的主要溪河溝谷產生泥石流的可能性。預測發生泥石流的可能小,工程遭受泥石流地質災害的可能性小、危險性小。
4.2.5管道工程可能遭受活動性斷裂地質災害危險性預測
評估區內有三條活動性斷裂分布,斷裂與管道呈較大角度的接觸,因軟弱帶蠕動潛在引發管道變形,對管道安全帶來隱患,但因以上斷裂活動性較弱,采取合理的選材和施工,可以有效的降低活動性斷裂對管道工程的影響。預測評估區內活動性斷裂對管道工程影響程度較小、危險性小。
4.2.6輸氣場站可能遭受地質災害危險性預測
管道沿線共設置輸氣站場4座,閥室22座。其中21#、23#閥室遭受巖溶地面塌陷地質災害的可能性大、危險性大;13#閥室遭受滑坡、崩塌的可能性大、危險性大;6#、11#閥室遭受滑坡、崩塌地質災害的可能性較大、危險性中等;其余輸氣站、閥室遭受地質災害的可能性小、危險性小。
5、地質災害危險性綜合分區評估及防治措施
5.1地質災害危險性綜合評估
5.1.1評估方法
評估辦法采用“危險性積分法”,即列出與地質災害危險性最密切的評分項目,按百分制逐段、逐項進行考核打分,分高為危險性大,分低為危險性小。最后根據評分結果,結合實際情況給出危險性不同級別的標準分值,并按這個標準綜合評估每一地段地質災害危險性等級。
5.1.2評估結果
按照確定的綜合評估原則與量化指標,將閩粵支干線526km管道劃分為58個區段進行地質災害危險性綜合評估。
1)地質災害危險性大區(Ⅰ)
K0+000~K5+600等共16段為地質災害危險性大區。大區線路全長94.8km,占評估管道全長的18.02%。管道工程建設可能引發、加劇或遭受地面塌陷、崩塌、滑坡等地質災害的可能性大,危險性大,應開展專項勘察,并采取相應防治措施。
2)地質災害危險性中等區(Ⅱ)
K5+600~K8+500等共19段為地質災害危險性中等區。中等區全長116.15km,占評估管道全長的22.08%。為崩塌、滑坡災害中發育區段,災害點距離管道線路均較遠,總體孕災因素中等,有可能遭受崩塌、滑坡、泥石流等地質災害,危險性中等,應引起重視。
3)地質災害危險性小區(Ⅲ)
其余23段是地質災害危險性小區,共315.05km,占評估管道全長的59.9%。危險性小區無明顯的現狀地質災害,預測發生地質災害的可能性小,危險性小,但不排除小范圍、小規模的災害仍然存在,管道通過時也要引起注意。
4)站場工程建設地質災害危險性綜合評估
四個分輸站場區條件較好,周邊未發現地質災害發生,綜合評估擬建的四個場站遭受地質災害的可能性小、危險性小。
5.1.3適宜性綜合評定
根據以上評述結果,綜合評定擬建管道工程用地適宜性級別為基本適宜。
5.2防治措施
1)項目建設前需對工程場地作詳細的巖土工程勘察,特別是重要工程、不良工程地質條件段,為設計提供詳細的工程地質資料。
2)在穿越地質災害較為集中段和災害體時,應進行線路調整,避免大的災害對線路產生影響。
3)在管道定線前,應對地下礦區分布情況進行詳細調查,管道要盡可能繞避地下采空區,或采取對應措施對管道加以保護。
4)針對輸氣場站等重要工程,應進行專項地質災害危險性評估工作。
5)管道工程建設應盡量選擇在旱季進行,認真做好水土保持工作,同時加強施工過程中的監測,預警等工作。
6)管道工程建設中應嚴格執行地質災害防治工作“三同時”制度。
6、結束語
1)長輸管道工程一般具備線路長,跨越地貌單元多元化,地質環境條件復雜的特征,全面收集和分析地質環境條件資料至關重要。
2)根據管道沿線地質災害易發程度,有針對性的查明沿線地質災害和不良地質環境條件分布、規模、特征,對其危險性和對工程危害范圍及程度定性的作出現狀評估。
3)根據沿線的地質環境條件,結合管道工程的施工特點,對工程建設中和運營后可能引發或加劇地質災害和遭受地質災害的可能性、危險性進行定量、半定量的預測評估。
4)根據地質災害的現狀評估和預測評估結果,采用“危險性積分法”對擬建管道工程的適宜性作出綜合評估,有針對性的提出防治措施和建議。
5)地質災害危險性評估工作一般在可行性研究階段進行,受工程研究階段和現場實際勘查工作量的限制,評估成果不能滿足工程施工設計要求。后續工程勘察和設計、施工、監測等工作對地質災害防治中具有重要作用。
參考文獻
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[2]地質災害防治條例釋義編委會.地質災害防治條例釋義[M].北京:中國大地出版社,2004.
[3]國土資源部關于加強地質災害危險性評估工作的通知(國土資發[2004]69 號文件) .2004-03-2.
[關鍵字]地質 滑坡 崩塌 應急方案 應急措施
[中圖分類號] P5 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-215-2
0 前言
2011年9月下旬,陜西省遭遇強降水,10市1區受災,受災縣(區、市)達92個,受災人口217.86萬人,因災死亡28人。其中商洛市商州區2人、洛南縣1人。西安~商州天然氣輸氣管道K1403~K1414樁段商州市麻街嶺鎮麻街嶺北坡中流村東側山體滑坡。導致西商線此段管道局部彎曲變形,天然氣商州市輸氣中斷。
1 K1403~K1414段地質環境背景
1.1 地形地貌
K1403~K1414管線敷設地段屬剝蝕山區低中山地貌單元與丹江河谷階地過渡地帶,海拔一般在750~1200m,相對高差200~300m。溝谷多呈 “V”型,坡度一般在30~50°,斜坡多被第四系殘坡積物覆蓋,植被較為發育。
1.2 氣象、水文
管線區地處秦嶺山區暖溫帶濕潤氣候區。多年均降水量768.3mm。降水夏季314.1mm,多大雨,暴雨;秋季降水量225.2mm,占年降水量的31.15%,多連陰雨。2011年9月降水量資料未收集到。管線北側河流為丹江,常流量為24.5m3/s,年平均徑流量13.5×109m3。丹江在洪水期水深5~5.5m,流速5.5~6m3/s;常水期水深1.5~2m,流速1.2m3/s;枯水期水深0.5~1m,流速0.5~0.7m3/s。
1.3 地層巖性
元古界(Pt)寬坪群(Pt2kn):管線沿線主要巖性為綠簾綠泥片巖、鈉長綠簾陽起片巖、綠簾綠泥陽起片巖,主要分布與管線北段;硅質條帶(紋)大理巖、條帶狀石英大理巖、透閃大理巖為主,夾石英巖分布于管線南段。地層產狀與坡向一致,屬順向坡。第四系全新統(Qh)沖洪積層(Qhal+pl):分布于丹江河谷階地區。巖性下部為砂、礫卵石,松散狀,厚數米,不穩定,上部為黃棕、褐黃色粉質粘土,厚數米。坡積、殘積層(Qhdl+el):分布于坡體表層,巖性為粘性土、含碎石粘性土、碎石土,松散或可塑狀,厚度變化大,厚數米,為本區域地質災害的主要易崩易滑體,此次的天然氣管線破壞多與此有關。
1.4 水文地質特征
本次地質災害形成與上層滯水關系密切。上層滯水是存在于包氣帶中局部隔水層(片巖、片麻巖)之上的重力水。主要補給來源為大氣降水。上層滯水接近地表,受氣候、水文條件影響較大,故水量不大而季變化強烈。坡度較陡的地段,大部分降水以地表徑流方式流走,因而不易形成上層滯水。但在坡度較緩處,尤其是能匯集雨水的洼地,卻最易于形成上層滯水。上層滯水的動態主要決定于氣候、隔水層的范圍、厚度、隔水性等條件。由于滑坡地段屬順向坡,強降水期對邊坡穩定性影響大,是此次管線地段滑坡地質災害形成的主要誘因
1.5 巖土體類型及特征
巖體:按巖石強度、結構、建造將巖體分為堅硬巖、較堅硬巖、較軟巖三類。①堅硬巖類:主要為深變質石英巖,以元古界寬坪群為主,巖性較為復雜,為薄層~中厚層結構,力學強度高,具良好的工程地質性質。②較松軟的片麻巖組:巖性主要為片巖,巖體結構類型多呈層狀結構,由于巖層較為古老,構造活動強烈,導致巖石較為破碎,節理、裂隙發育。③軟弱片狀淺變質巖組:區內局部出露,巖性以千枚巖為主,千枚狀結構,力學強度低,片理發育,各向異性明顯,抗風化侵蝕能力差,遇水軟化,全風化~強風化帶厚數米~數十米,風化巖體呈碎片狀。該套巖體既是區內易滑體,也是殘坡積層滑坡的滑動接觸面。
土體:按照工程地質特性劃分為粘性土、卵礫類土、砂礫土、碎石土四類。①粘性土:分布于丹江河谷階地區及局部坡體表層,土質不均。②卵、礫類土:分布于丹江漫灘和河床地段,巖性以砂卵石為主,夾含礫粉砂、粉土、粉質粘土等透鏡體。以均一結構為主,松散,滲透性強,中密~密實,分選差,承載力中等,抗沖蝕力弱,工程地質性質一般。沖積砂礫③土和砂:巖性疏松,中密,厚度不穩定,承載力中等或偏小,易被沖蝕,工程地質性質較差。④碎石土:主要覆蓋于斜坡凹地或堆積于溝谷坡腳地帶,厚度變化較大,粒度大小混雜,含有機質,孔隙度高,結構疏松,承載力低,穩定性差,工程地質性極差,是該區堆積層滑坡的主體。
1.6 人類工程活動
312國道公路建設,切坡、開挖坡腳,形成高陡邊坡,一定程度上破壞了原有坡體的穩定性,使原本穩定邊坡力學平衡被破壞,穩定變為不穩定,為滑坡的形成提供了基礎條件
2 地質災害現狀及穩定性、危險性預測評價
經現場實地調查,確定天然氣輸氣K1403~K1414樁段調查區有地質災害點5處,其中滑坡點3處,崩塌2處。
2.1 滑坡
H1滑坡,位于麻街嶺鎮中流村東側,即原始管道沿丹江河灘地敷設至土地廟穿越312國道,沿國道右側擋土墻向山頂敷設段,北側為312國道及丹江,坐標:X=3756920、Y=37393700。
滑坡所處微地貌為陡坡,上部坡度約30°,下部約50°,前緣因修建312國道人工開挖形成的高陡邊坡,坡面植被以草地、灌木為主?;略谄矫嫔铣拾雸A形,滑坡體高程介于794~850m,長120m,寬70m,厚2~3m,體積約2.1×104m3,屬小型堆積層滑坡,滑向13°?;麦w組成物質下部為片巖強風化碎塊石,粒徑一般為5~10cm,最大50cm,結構松散。上部為含碎石粘土,碎石含量10%~15%,粒徑一般為0.5~3cm,呈可塑~軟塑狀態。下伏元古界寬坪群片巖,為順向坡?;麦w與下伏基巖接觸的風化帶為滑面?;抡T發因素為強降水。致使原輸氣管道受損,停止運營。該滑坡已滑方量約500m3,后緣滑壁高1.1~2.0m,坡面出現多條弧形拉張裂縫及剪切裂縫,最長約80m,錯坎高60~80cm,裂縫寬20~60cm,現狀穩定性差。在強降雨及人工擾動等因素作用下可能發生滑動,威脅下部312國道、車輛行人的安全,危害較嚴重,危險性大。
H2滑坡,該滑坡位于麻街嶺鎮郭家堂村312國道南側,坐標:N:X=3756500、Y=37393980?;滤幬⒌孛矠榫徠?,上部坡度約25°,下部約20°,坡面開挖耕種,前緣因修建312國道人工開挖形成高陡邊坡,植被覆蓋差。滑坡在平面上呈舌形,高程802~1050m,長500m,寬150~250m,厚2~5m,體積約35×104m3,屬中型堆積層滑坡,滑向15°。滑坡體組成物質為粘土。下伏元古界寬坪群石英巖?;瑒用鏋樗槭僚c下伏基巖接觸面。修路切坡,在降水因素影響下局部變形,產生多個次級滑體,出現錯坎及拉張裂縫,現狀穩定性差,可能發生再次滑動,威脅312國道車輛行人的安全,危害較嚴重,危險性中等。
H3滑坡,該滑坡位于麻街嶺鎮郭家堂村312國道南側,坐標:X=3756570、Y=37394360?;滤幬⒌孛矠槎钙拢露燃s40°,坡面植被以草地為主,覆蓋差。滑坡在平面上呈半圓形,高程805~920m之間,長200m,寬120m,厚1~3m,體積約4.8×104m3,屬小型堆積層滑坡,總體滑向335°?;麦w組成物質為碎石土,土石比約2:8,碎石粒徑一般為2~10cm,最大20cm,結構松散。下伏元古界寬坪群石英巖?;鏋榛麦w與下伏基巖接觸面?;麦w前緣緊鄰溝道,野外調查發現滑坡體中下部有新近滑塌跡象。該滑坡現狀穩定性較差,在強降水作用下可能發生滑動,無威脅對象,危害較輕,危險性小。
2.2 崩塌
該區段共發現崩塌災害點2處,多發育于坡度大于60°的破碎邊坡地帶(人工高邊坡附近),節理、裂隙發育,規模為小型,分述如下:B1崩塌:該崩塌位于312國道南側人工邊坡體,坐標:X=3757040、Y=37393780。崩塌體所處地貌單元為低中山,位于斜坡下部,高程介于797~817m,寬80m,高20m,厚3~4m,體積0.56×104m3,屬小型巖質崩塌,崩向16°。崩塌體局部已發生崩塌,崩落石塊規模為5×4×3m3。崩塌體組成物質為元古界寬坪群石英巖,節理裂隙較發育,中等風化,產狀16°∠46°。因修路爆破取石,斬坡,坡體較陡,坡面下部基巖,植被破壞。該崩塌體現狀穩定性較差,主要威脅下部312國道及過往行人安全,危害程度中等,危險性中等。B2崩塌:該崩塌位于312國道石咀廟橋南側溝道西側坡體,坐標:X=3756940、Y=37393970。崩塌體所處地貌單元為低中山,高程介于805~835m,寬120m,高10~30m,厚2~3m,體積0.6×104m3,屬小型巖質崩塌,崩向108°。崩塌體局部已發生崩塌,崩落方量約15m3。崩塌體組成物質為元古界寬坪群石英巖,節理裂隙較發育,中等風化,產狀30°∠36°。坡體陡峭,坡面基巖,植被差。該崩塌體現狀穩定性較差,無威脅對象,危害程度輕,危險性小。
綜上,管線沿線主要地質災害為滑坡、崩塌?;碌刭|災害點共3處,均為殘坡積滑坡,其中2處為小型滑坡,1處為中型滑坡,現狀穩定性差2處,較差1處,危險性大1處(H1),危險性中等1處(H2),危險性小1處(H3);崩塌災害點2處,現狀穩定性均較差,危險性中等1處,危險性小1處。
3 應急處置方案
根據野外現場調查結果,地質災害發育現狀,結合設計院管線敷設有關規程,針對天然氣輸氣管道K1403~K1414樁段特提出如下三套應急處置方案。
方案一,管道沿河灘地敷設,于土坡前東溝村小橋涵洞處穿越312國道,接著沿國道右側敷設至山前沿目前山體較為穩定的地段上山,于原K90+100樁處和現有管道碰頭。改線起點為東溝村北側土坡前管道,改線終點為原K90+100里程后出,推薦方案一管道長度約634m。管線末段通過該滑坡體中后部,原管線K1403~K1414樁段通過H1滑坡體。由于該滑坡后緣裂縫發育,穩定性差,該方案必須對滑坡進行有效地工程治理后,才能保證輸氣管線運營安全,治理滑坡H1需要采取削方卸載,坡腳支護等,費用相對較高,而且需要辦理林地征用等手續,工程期限較長。
方案二,管道沿河灘地敷設,穿過土坡后繼續沿312國道和丹江河漫灘地敷設,于前側615m處經312國道小拱橋涵洞底穿越國道,爬山敷設與現有管道碰頭。改線起點為施工改線頂管穿越312國道左側前,改線終點為原FS532樁,推薦方案二管道長度約為1170m。線路西距H1約300m,不受其影響。該方案沿線基巖,無滑坡,巖質崩塌規模小,工程治理費用低,但管線敷設過程中施工難度相對較大。
方案三,方案三沿用方案二思路,管道在穿過土坡后繼續沿312國道和丹江河漫灘地敷設,于前側郭家堂村前頂管穿越312國道,爬山敷設與現有管道1414樁碰頭。改線起點為施工改線頂管穿越312國道前,改線終點為原設計FS534樁,管道長度約為2640m。線路西距H1滑坡約700m,但受H2、H3滑坡影響,且線路長度大,費用相對較高,但施工方便。
經現場調查結合三方案對比,改線方案二安全性高,合理,經濟可行。推薦應急處置方案二為首選方案。
管道沿河灘地敷設,以原1403樁為起點,沿丹江河漫灘地敷設,于前側615m處經312國道石咀廟橋底涵洞處穿越國道,爬山敷設與現有原管道,管道長度約為0.95km。
該方案經過嚴格的勘察設計,采取可行的建設方案及必要的工程措施治理后,建設場地基本適宜工程建設。