探讨滑坡变形对输气管道安全的影响

作者:未知

  摘要:某输气管道在运行过程中出现了一个正在活动的滑坡变形,在针对该滑坡变形以及管道硬件系统进行监测分析后,对该滑坡活动的特征以及滑坡对管道安全运行造成的影响进行了深入探讨。在实际中对滑坡进行监测的过程中主要采用的是地表位移监测法,以此来判断出网络的边界范围,并对滑坡的活动状态以及其对管道产生的影响进行了初步判断;根据检测结果发现,该位于该输气管道区域内的滑坡属于安全范围内,但是目前滑坡仍然处在不断的滑动状态中,会对管道的安全造成一定的影响。
  【关键词】滑坡变形;输气管道;地表变形;管道应变
  引言
  西南管道工程在运行过程中经过了一段滑坡体。滑坡体在平面状态下呈现出一个圆圈椅状,在横向上华科起伏相对较小,但是在纵向上具有较大的起伏,滑坡整体地形坡度处于10~20范围之间,该坡面在经过数次改造以后,逐渐形成了梯田状。滑坡整体的横向长度达到了140米,在纵向上的长度也达到了168米。该滑坡具有非常明显的边界,在滑坡的右侧一个裸露的冲沟,沟的整体宽度处于3~5米之间,左侧边建中具有非常明显的裂缝边缘。整个滑坡平均的厚度达到了8米左右。
  1 监测方案
  1.1 监测目的
  (1) 该滑坡严格的来说属于阶段性滑动, 当地处于雨水季节充沛的时候, 滑坡的滑动量相对较大, 如此就会对管道的运行产生一定的影响。如果针对滑坡体已产生的地表位已进行严格监测,就能够在滑坡体出现异常征兆的时候及时发现问题,以及变形活动具体特征进行详细掌握。
  (2)要想对管道安全运行状态进行全面掌握管道进行严格的力学分析。滑坡处于滑动状态的时候,管道会受到位于整合的影响,在实际中对管道运行安全性进行评价之后可以充分利用最新出现的基于应变的评判。针对管道进行应变监测,就可以对其应变的变化进行实时了解,这样就能够具体判断出管道运行的安全性。
  (3)应变监测主要是针对管道进行长期的安全检测,这样就能够在实现灾害治理后,还能够针对管道运行状态进行长期的动态检测,在此基础上能实现对管道稳定性特征的深入了解。
  1.2 监测内容与监测方法
  1.2.1 地表大地变形监测
  严格的按照国家关于滑坡监测的相关标准规范要求,针对该滑坡地表大地变形滑坡灾害水平及垂直位移的严格监测,在此基础上就能够对黄河实际产生的变形位移进行全面掌握。首先针对该滑坡的实际危险区域范围之外的稳定区域中建立了三个用来进行变形量监测的基准点,以此来作为整个监测期间滑坡在垂直以及水平方向上位移的基本参考点。针对该滑坡体主要在5个横向方向、8个纵向方向设置了40个监测点,以此来组成最终的监测网[1]。
  1.2.2 管道应变监测
  在本次监测过程中主要选取了振弦式应变计来进行保温到应变监测,该应变计在实际应用过程中监测精度能够达到1.0μe。充分利用该检测仪器就能够针对管道在运行过程中的工况条件、受力方向、结构构造等进行全面的了解和分析,为了进一步确定在滑坡体危险区域内的管道运行情况,在管道上面设置了Y1、Y2、Y3、Y4等4个监测点。整个监测过程每天一次观测作为周期。
  2 监测结果分析
  2.1 地表监测点位移变化规律与滑坡机理分析
  充分结合监测网络实际的布置情况,分别在两个时间段实施了位移监测。在针对滑坡体实施紧急处理措施前20天的监测过程中,各个监测点实际产生的位移都超过了50mm,而且,各个监测点实际产生的下沉量最大的到了215.7mm。
  在充分结合变形监测数据之后,最终找到了滑坡体活动点以及滑坡边界。而不重点以下各个点位实际产生的位移仍然呈现出逐渐增长的趋势,而且上部各个点位实际的位移也呈现出了震荡变化的趋势,实际的变形方向不确定,这也能够充分说明,由于整个滑坡体下部存在滑动现象,从而导致上部的岩土体存在严重的不稳定现象。
  再采取相应的紧急措施后各个点位的位移明显的得到了减缓,而且,在其主要的滑动方向上下部滑坡体位已逐渐呈现出增长的趋势,变形方向仍然不够稳定。究其原因主要是因为,该区域存在填河造地现象,从而导致河道逐渐变窄,流的冲刷作用增强,加之在当地降雨量较大的情况下,水位上涨较快,从而对整个滑坡体造成了冲刷作用。整个滑坡体的前缘位置出现了临空状态,由此也导致产生了滑坡体的蠕滑现象,另外,该滑坡体右侧的冲沟,由于降水量增加,从而使得冲沟两侧冲蚀作用增加,进一步造成了滑坡体滑动[2]。
  2.2 管道安全性分析
  由于整个西南管道采取的管道直径相对比较大,而且长期处于高温高压状态下运行,管道的运行过程中在轴向位置上产生屈曲几率非常大。如果滑坡体在滑动过程中造成了土壤产生位移,从而导致管道的扩展空间受到了严重限制,在这种情况下就会导致管道产生移动现象。而且管道的弯曲也会进一步增加,在较大的张力作用下甚至会导致管道出现断裂现象,而通常情况下都会伴随着褶皱产生,在长期的运行过程中。而通过对管道实际产生的压缩应变进行分析后发现,及实际产生的压缩应变仍然处于应变值的允许范围内,由此可见,管道仍然处于安全状态。
  3 结束语
  输气管道的运行过程中经过滑坡体范围内的时候,很可能会因为滑坡体的地表变形而对管道的正常运行造成影响。在此情况下就必须要针对滑坡体的地面变形以及管道的应变形进行全面监测,这样才能够对滑坡体的运行以及管道的应变变化状况进行全面了解,并能够对地质灾害以及滑坡体对输气管道造成的损害进行全面掌握,这样才能够采取有效措施进行及时处理,充分保证管道运行安全。
  参考文献
  [1]李朝安,黄晓光. 长线状构建物地质灾害调查与危险性评估方法探讨——以天然气输气管道泸威线为例[A]. 中国地质学会工程地质专业委员会、中国岩石力学与工程学会、中国建筑学会工程勘察分会、中国土木工程学会土力学及岩土工程分会.第三届全国岩土与工程学术大会论文集[C].中国地质学会工程地质专业委员会、中国岩石力学与工程学会、中国建筑学会工程勘察分会、中国土木工程学会土力学及岩土工程分会:,2009:4.
  [2]王磊,邓清禄. 滑坡作用对输气管道危害的静力学分析[A]. 中国地质学会工程地質专业委员会.2010年全国工程地质学术年会暨“工程地质与海西建设”学术大会论文集[C].中国地质学会工程地质专业委员会:,2010:6.
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