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长输管道建设工程地质灾害危险性评估研究

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摘要:长输管道建设工程地质灾害危险性评估近年来逐渐被认识和重视,本文在充分了解西安~商州天然气输气管道建设工程概况及工程区地质特征的基础上,对其进行现状及预测评估,最终给出综合评估结论,并为工程建设提出防灾、减灾建议。

关键词:输气管道建设工程;地质灾害;危险性评估

中图分类号:TE832文献标识码: A 文章编号:

0. 引言

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[1],如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等。地质灾害危险性评估是对地质灾害的活动程度进行调查、监测、分析、评估的工作,主要评估地质灾害的破坏能力。地质灾害危险性通过各种危险性要素体现,分为历史灾害危险性和潜在灾害危险性。国土资源部《地质灾害防治管理办法》第15条规定,城市建设、有可能导致地质灾害发生的工程项目建设和在地质灾害易发区内进行的工程建设,在申请建设用地之前必须进行地质灾害危险性评估。评估的方法主要有:发生概率及发展速率的确定方法,危害范围及危害强度分区,区域危险性区划等。近年来随着几大重大管道工程在我国的陆续投入运行,地质灾害对长输管道的危害逐步被认识并引起重视[2]。输气管道建设工程地质灾害危险性评估是在地质灾害现状评估的基础上着重对工程建设引发或加剧的地质灾害,以及建设工程本身可能遭受地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,提出地质灾害防治建议,做出建设场地适宜性评估结论,为该工程建设提供防灾、减灾依据[3]。

本文以西安~商州天然气管道建设工程为例,对相应的评估要素和主要内容进行说明和介绍。

1. 工程概况

西安~商州天然气输气管道建设工程位于陕西省的东南部,管线地跨陕西省西安市、商洛市两个市级行政区,总体走向为西北-东南向。西安~商州天然气管道建设工程由站场、线路工程组成,全线共设置站场3座、阀室6座,管道全长130km,沿线交通较为便利。

该建设工程采用直埋敷设为主,穿(跨)越、开槽为辅的敷设方案;工程跨越主要在公路、中小型河流等地段;地下掩埋为主要敷设方式,由于开挖深度小于2m,总体上开挖方量较小;管道不设增压系统,全线采用直缝双面埋弧焊管做为线路主管,预测用气量约31.8×104m3/d,设计年输送天数为350天。

2. 工程地质特征

西安~商州天然气输气管道纵跨秦岭山区暖温带湿润气候及暖温带湿润大陆性季风气候区;管道水系跨中国两大水系即长江流域丹江水系及黄河流域渭河水系,评估区内地下水主要为松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙水和结晶岩类裂隙水3种类型,主要靠大气降水完成区域性补给,水量变化随地势变化大。

工程区地貌单元复杂,主要有平原区、河谷区、中山区及丘陵区;商洛末站至蓝田薛家山段由于受地质构造作用影响,断裂、褶皱构造较发育;岩土体类型复杂,千枚岩、板岩、片岩及花岗岩风化壳组成斜坡稳定性差,易发生崩滑流地质灾害;该地带人类工程活动相对强烈,地质环境复杂。

3. 地质灾害危险性现状评估

评估区地处秦岭山地和关中平原,其中秦岭山地属地质灾害多发区。管道工程沿线主要地质灾害类型为滑坡、崩塌。经现场调查,评估区共确定地质灾害点13处,其中滑坡5处、崩塌8处。目前评估区各类地质灾害点主要承灾对象为居民点、房屋、耕地、道路、影响耕作及车辆、行人的安全,大多数地质灾害点稳定性较好,降水等自然因素及削坡建房、修路等人为因素易诱发崩、滑灾害。地质灾害危险性分级主要根据稳定性和危害程度进行判定,判定标准根据国土资源部《县(市)地质灾害调查与区划基本要求》实施细则有关规定进行。

3.1 滑坡

依据地质灾害点稳定性、危害程度等指标,结合地质环境及管道工程特点,对评估区内的5处滑坡灾害进行地质灾害危险性现状评估。其中,商州区境内分布1处,西安市境内(蓝田县、灞桥区)分布4处 ,5处均为小型滑坡,残坡积滑坡1处、黄土滑坡4处,稳定性好的3处、稳定性较差的2处,现状评估危险性中等2处(H1、H5),危险性小3处(H2、H3、H4)。

3.2 崩塌

评估区内的8处崩塌灾害其中6处分布于商州区黑龙口镇及牧护关镇蓝田县蓝桥镇秦岭中山地貌,2处分布于灞桥区狄寨镇黄土台塬区。8处均为小型崩塌, 6处崩塌为岩质崩塌,2处崩塌为黄土质崩塌,稳定性较差的4处,稳定性好的4处,现状评估得出B1、B2、 B3、B7危险性中等,B4、B5、B6、B8危险性小。

4. 地质灾害危险性预测评估

地质灾害危险性预测评估包括建设工程遭受地质灾害的危险性评估和工程建设可能加剧、引发的地质灾害危险性预测评估。西安~商州天然气输气管道建设工程按工程类型可划分为线路工程和地面站场工程两部分。

4.1线路工程地质灾害危险性预测评估

依据工程可研报告,线路工程的建设形式有埋地敷设、沟谷跨越,现分别按工程类型进行预测评估。

管线工程敷设以挖方、回填掩埋为主,穿跨越为辅。管线工程以埋地敷设分13段进行预测评估,其中包括干线公路铁路及河流穿越97次,掩埋敷设段总长度约130km;管道敷设段引发或遭受不同地质灾害以挖方可能加剧现有地质灾害及引发部分边坡失稳最为突出。

预测评估危险性中等6段、危险性小7段。

4.2站场建设工程地质灾害危险性预测评估

本工程共有3个站场和6处阀室,站址均位于地形宽广平缓之处。工程施工主要为地表建筑工程施工、设备的安装,不存在大开挖及大量人工弃土弃渣,无地质灾害形成的地质环境条件,野外调查未发现地质灾害隐患点,工程建设不会引发、加剧及遭受崩滑流地质灾害,预测评估危险性小。

5. 地质灾害危险性综合评估

西安~商州天然气管线建设工程可能遭受的地质灾害主要为滑坡、崩塌。对建设工程地质灾害进行现状评估和预测评估的基础上,结合建设工程性质、地质环境条件,进行地质灾害危险性综合评估,评估分级标准见下表。

按上述评估原则和方法,对拟建工程全线按照地质灾害危险性共划分出13个区段,其中危险性中等的6段、危险性小的7段。

5.1 危险性中等区

地质灾害危险性中等区段6段,均分布在河流峡谷或黄土台塬的斜坡地带,地质环境条件较差,施工难度较大,具有滑坡崩塌形成条件,现有灾点多为人类工程活动造成,但规模较小距离管线较远,对管线影响不大。管线施工时,会导致边坡失稳,引发小规模滑坡、崩塌,威胁施工人员、机械及管道。该区面积19.74km2,占评估区面积的15.08%。

5.2 危险性小区

地质灾害危险性小的区段7段,均分布在河流宽谷区及冲积平原区,总体地形平坦,地质环境条件好,地质灾害不发育,局部分布有小型崩塌滑坡,但距管线较远,对管线危害小,工程建设引发地质灾害可能性小。该区面积111.13km2,占评估区面积的84.92%。

5.3 建设场地适宜性

根据综合评估结果,全线6段危险性中等区适宜性较差,经过严格的勘察设计,并采取可行的建设方案,消除建设和运营过程中出现的地质灾害隐患后,建设工程的适宜性为基本适宜;7段危险性小的区段认为作为建设用地适宜。总体而言,现状条件下,管线局部环境适宜性较差。

6. 结论与建议

6.1结论

西安~商州天然气输气管线建设工程属重要工程建设项目;评估区地质环境类别为中等--复杂类型。按国土资源部《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》规定,其地质灾害危险性评估级别为一级。在现状评估及预测评估的基础上,该建设工程的综合评估认为:沿拟建工程共包含13个危险性区段,其中地质灾害危险性中等区6段,占评估区面积的15.08%;危险性小区7段,占评估区面积的84.92%。危险性中等区经必要的工程措施治理后,基本适宜作为建设场地。

6.2建议

(1)本工程建设应严格按国家有关法律法规及有关行业规范执行。工程建设过程中及工程建成后,对沿线危险性中等的区段重点开展地质环境监测工作,发现险情,及时采取相应措施予以治理,确保工程正常运营。

(2)沿线地质灾害点设立警示牌,防止工程开挖,修路切坡等加剧现有地质灾害。

(3)工程施工中,基岩爆破时应以小药量松动爆破为主,人工清除松动岩块,避免爆破引发新的地质灾害隐患。

(4)管道敷设中对管道通过陡坎、陡坡、冲沟等复杂地段时,分别采用护坡、堡坎、排水、分段设置挡土墙及锚固等措施,以保证管道安全。

(5)临时建筑及施工道路修建时,应尽量避开高陡边坡、基岩风化带等危险区,并加强地质灾害监测预防工作,确保人员及建筑物安全。

参考文献

赵忠刚, 姚安林, 赵学芬, 等. 长输管道地质灾害的类型、防控措施和预测方法[J]. 石油工程建设. 2006, 32(1): 7-12.

王学平, 孙晓滨, 郝建斌, 等. 管道地质灾害风险分级――以忠县-武汉输气管道为例[J]. 地质科技情报. 2009, 28(3): 99-102.

高建华. 河谷-丘陵区输气管道工程地质灾害危险性评估――甘肃省西南地区供气工程刘化站-临夏站输气管道地质灾害危险性评估[J]. 甘肃科技. 2010, 26(17): 20, 23-25.