山區管道滑坡智能監測及治理案例
來(lái)源:《管道保護》雜志 作者:賀小康 時(shí)間:2021-1-19 閱讀:
賀小康
國家管網(wǎng)集團西南管道公司貴陽(yáng)輸油氣分公司
摘 要:以中貴天然氣管道K1399+399米段滑坡為例,研究總結管道在突發(fā)滑坡地質(zhì)災害時(shí)的智能管控及治理措施。介紹了該滑坡的基本特征,通過(guò)綜合應用地表位移、深部位移、應力應變以及非接觸式磁異常檢測等智能監測檢測措施對滑坡進(jìn)行有效監控,同時(shí)疏散周邊群眾、停輸放空、應急治理處置以及應力釋放等,避免了事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞:天然氣管道;滑坡;監測;智能措施
滑坡作為一種常見(jiàn)地質(zhì)災害,其隱蔽性、突發(fā)性、災害性較強,特別是管道橫向或斜向通過(guò)滑坡區時(shí),常存在較大的安全風(fēng)險。2019年7月,位于貴州省遵義市習水縣大坡鄉裕民村的中貴天然氣管道K1239+399米處發(fā)生滑坡險情;缕矫嫘螒B(tài)整體呈不規則箕狀,近南北向展布,剖面形態(tài)呈折線(xiàn)型,坡度25°~35°,主滑方向為310°,分布高程為1005 ~1028 m,坡高約23 m。中貴天然氣管道位于滑坡體內前緣;麻L(cháng)約80 m,寬約50 m,平均厚度約3.5 m,總方量約14 000 m3,為一土質(zhì)滑坡。影響管道長(cháng)約65 m。
1 應急處置措施
(1)及時(shí)報送應急信息。由于滑坡發(fā)生速度快,常規檢測手段無(wú)法短時(shí)間內確定滑坡段管道的受力變形情況,經(jīng)現場(chǎng)專(zhuān)家觀(guān)察分析滑坡已處于欠穩定狀態(tài)。為保證管道及周邊村民的安全,貴陽(yáng)分公司立即啟動(dòng)三級應急預案,成立滑坡?lián)岆U應急領(lǐng)導小組,及時(shí)向西南管道公司匯報現場(chǎng)情況,同時(shí)向當地政府、管道保護主管部門(mén)、自然資源部門(mén)報送應急信息。
(2)緊急疏散附近居民。對該段管道進(jìn)行放空置換,疏散滑坡周邊350米安全管控范圍內的23戶(hù)79名居民,在滑坡體上采取了裂縫夯填、修建簡(jiǎn)易截排水溝、坡體覆蓋PE膜等防止地表水下滲的措施。
(3)采取鋼管樁支護措施。針對滑坡的穩定狀態(tài)、滑坡周邊場(chǎng)地地形條件以及考慮施工的安全性,對滑坡采取了鋼管樁支護措施,在滑坡中后部設置了兩排鋼管樁,共計86根(圖 1)。
2 智能管控措施
為進(jìn)一步分析、評價(jià)滑坡穩定性,保證搶險現場(chǎng)施工人員安全以及專(zhuān)項處置措施順利實(shí)施,采用了位移監測、管道應力應變監測和非接觸式磁異常檢測等全方位智能管控措施(圖 2)。
(1)地表位移監測。共布設6個(gè)檢測點(diǎn),初次監測時(shí)間為2019年7月7日至8月12日(鋼管樁施工期間)。累計最大水平位移為JC01(中下部),位移量6.1 cm(圖 3);JC03(左中部)位移量5.3 cm;JC04(中上部),位移量5.5 cm;其余各點(diǎn)位移量均較小,無(wú)異常。
前期受天氣、場(chǎng)地施工擾動(dòng)及其他因素影響,滑坡變形相對較大,JC01、JC03、JC04平均每日位移量分別為0.3 mm、0.24 mm、0.25 mm。
7月15日之后(鋼管樁施工完成之后),每日地表位移量很小, JC01、JC03、JC04平均每日位移量分別為0.027 mm、0.027 mm、0.026 mm,每一個(gè)基礎點(diǎn)都相對穩定,沒(méi)有明顯下滑趨勢。說(shuō)明滑坡體位移數據已經(jīng)趨于收斂,滑坡已經(jīng)趨于穩定。
(2)應力應變監測。根據西南管道公司管道沿線(xiàn)地質(zhì)災害風(fēng)險評級體系、評價(jià)模型研究成果,管道縱穿斜坡范圍在30 m,且埋深約2~3 m時(shí),其所能承受的最大應力為550 MPa,最大應變?yōu)?300級,管道應變監測預警區間為:關(guān)注級(極限應變的30%,為690級),警示級(極限應變的60%,為1380級),警報級(極限應變的80%,為1840級)。
通過(guò)監測數據表明,2019年8月1日后,1號應變監測點(diǎn)和2號應變監測點(diǎn)數據變化不明顯(圖 4、圖 5),各點(diǎn)的整體趨勢基本一致,應變區間為﹣178~78,占極限值的7.73%,未達到關(guān)注級。
(3)非接觸式磁異常檢測。因滑坡地形的變化,局部管段在荷載和壓力的作用下造成應力集中。短時(shí)間內不可能全部開(kāi)挖釋放應力,為確保管道的安全平穩運行,采用非接觸式管道磁檢測發(fā)現應力集中點(diǎn)兩處,組織開(kāi)挖釋放應力。后期投產(chǎn)后再次檢測發(fā)現應力集中點(diǎn)一處,進(jìn)行開(kāi)挖釋放應力。
3 經(jīng)驗分享
做好滑坡防治首先要分析判斷滑坡產(chǎn)生原因,制定可行應急預案,及時(shí)采取前期應急治理措施,防止事故發(fā)生,為下一階段管道安全防護爭取時(shí)間。其次充分利用各種科技手段加強現場(chǎng)監測檢測,準確掌握災情變化,檢驗治理效果,為科學(xué)決策提供依據。
作者簡(jiǎn)介:賀小康,1981年生,碩士研究生,工程師,現任貴陽(yáng)輸油氣分公司副經(jīng)理。聯(lián)系方式:15329601661,695207819@qq.com。
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