賀小康

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西南管道貴陽(yáng)輸油氣分公司

摘要：以某干線天然氣管道為例，通過(guò)對(duì)橫坡演化為災(zāi)害的可能性、管道易損性及管道失效后果開(kāi)展定性分級(jí)，確定了山區(qū)橫坡敷設(shè)段管道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，結(jié)合具體實(shí)例，進(jìn)一步提出了巡檢、專業(yè)監(jiān)測(cè)和工程治理等相結(jié)合的分級(jí)管控措施，具有較高的工程價(jià)值。

關(guān)鍵詞：山區(qū)管道；橫坡敷設(shè)段；風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)；管控

我國(guó)在地質(zhì)構(gòu)造和地形地貌復(fù)雜的西南山區(qū)敷設(shè)了眾多油氣管道，橫坡敷設(shè)是重要的敷設(shè)方式之一。由于降雨量大，巖體破碎，構(gòu)造活動(dòng)頻繁，為崩塌、滑坡、泥石流等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害提供了有利條件，導(dǎo)致西南山區(qū)管道面臨災(zāi)害點(diǎn)多、面廣、防范難度大等嚴(yán)峻局面[1]。此外，工程加/卸載、爆破振動(dòng)和水文條件改變等也容易增加災(zāi)害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。一旦發(fā)生災(zāi)害，橫坡敷設(shè)段管道更容易發(fā)生變形，導(dǎo)致拉伸和壓縮破壞，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)�出現(xiàn)斷管等危險(xiǎn)情況，最終造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不利的社會(huì)影響[2]。為此，有必要開(kāi)展山區(qū)橫坡敷設(shè)段管道災(zāi)害的調(diào)查識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[3]，提出風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控方法，將危害降低到最低程度。

1  災(zāi)害類別

山區(qū)管道橫坡敷設(shè)段主要面臨滑坡和坡面水毀等災(zāi)害。其中，斜坡和較陡的土地由松散土層、碎石土地、風(fēng)化殼和半成巖土層組成，在暴雨沖刷和浸潤(rùn)作用下易發(fā)生滑坡災(zāi)害。若管道在滑坡體內(nèi)橫坡敷設(shè)時(shí)，受滑坡體擠壓，可能導(dǎo)致管道發(fā)生彎曲變形、拉裂甚至斷管。對(duì)于坡面水毀，受坡面坡度、平整度、植被覆蓋等因素影響，降雨在坡面匯流形成侵蝕和挾帶能力，引起水土流失。坡面水毀的破壞形式以橫切管道、順蝕管溝和溯源侵蝕為主，對(duì)管道造成的主要危害是沖刷管道覆土，沖毀管道擋土墻、截水墻等附屬設(shè)施，使得管道淺埋、露管、懸空等。

2  風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)

在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別調(diào)查結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對(duì)橫坡敷設(shè)段演化為災(zāi)害的可能性、管道易損性以及管道失效后果進(jìn)行定性分級(jí)，見(jiàn)表 1、表 2、表 3。并根據(jù)SY/T 6828―2017《油氣管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)規(guī)范》，將山區(qū)管道橫坡敷設(shè)段劃定為五個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，見(jiàn)表 4。

表 1 橫坡演化災(zāi)害可能性定性分級(jí)

表 2 管道易損性定性分級(jí)

表 3 管道失效后果定性分級(jí)

表 4 定性評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分級(jí)

3  管控技術(shù)

根據(jù)不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)采取對(duì)應(yīng)的技術(shù)控制措施，見(jiàn)表 5。當(dāng)災(zāi)害點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)較高時(shí)，需開(kāi)展工程治理。其中滑坡和不穩(wěn)定斜坡治理方法包括截排水溝、錨固、抗滑樁、擋土墻和削方減載壓腳等；坡面水毀治理方法包括截排水溝、擋墻、截水墻等。

表 5 定性評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分級(jí)

4  實(shí)際應(yīng)用

（1）以某干線天然氣管道為例，首先對(duì)管道橫坡敷設(shè)開(kāi)展全面的調(diào)查與評(píng)價(jià)，采用的技術(shù)流程如圖 1所示。

圖 1 管道橫坡敷設(shè)段調(diào)查與評(píng)價(jià)方法

經(jīng)調(diào)查識(shí)別，共計(jì)有147處管道橫坡地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)段。按1.2節(jié)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)，其中低風(fēng)險(xiǎn)75段，占51.02%；較低風(fēng)險(xiǎn)46段，占31.29%；中風(fēng)險(xiǎn)26段，占17.69%。

（2）建議重點(diǎn)巡檢與預(yù)防性維護(hù)的橫坡敷設(shè)段有25處，措施包括打樁法、油漆法和吊錘法等；建議開(kāi)展專業(yè)監(jiān)測(cè)的橫坡敷設(shè)段共有7處，內(nèi)容包括地表位移、降雨量、管道應(yīng)變和抗滑樁傾斜等；建議開(kāi)展工程治理的橫坡敷設(shè)段有21處，措施包括抗滑樁、抗滑擋墻、新建排水溝等。

四個(gè)中風(fēng)險(xiǎn)管控案例如圖 2所示。圖 2（a）中，管道位于低山地貌區(qū)，敷設(shè)處斜坡坡向約90°～100°，坡度約20°～35°。由于該段斜坡局部段發(fā)育不穩(wěn)定斜坡、滑坡，存在不同程度的局部變形破壞，為此采取修復(fù)截排水溝和新修擋墻等工程治理措施，并開(kāi)展定期巡檢，重點(diǎn)關(guān)注坡體裂縫、垮塌等變形跡象。

圖 2 中等災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管控案例

圖 2（b）中，管道橫坡敷設(shè)段地表主要為出露灰?guī)r，巖層產(chǎn)狀348°∠24°，為順向坡。該段已采用抗滑樁治理，并安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備；同時(shí)開(kāi)展定期巡檢，特別關(guān)注切坡高度大、土層厚度較厚的區(qū)段，以防大規(guī)�；�坡趨勢(shì)。

圖 2（c）中，管道敷設(shè)處斜坡坡向200°左右，產(chǎn)狀185°∠18°～30°。該區(qū)段曾發(fā)生過(guò)滑坡，已采用混凝土擋墻治理；順管道上方已實(shí)施大量錨桿護(hù)坡，局部錨桿桿頭損壞。此外，已安裝自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備并建議定期巡檢。

圖 2（d）中，管道橫坡敷設(shè)段斜坡坡向220°，坡度25°～35°，產(chǎn)狀125°∠56°，為切向坡。由于坡腳人工邊坡形成高2.5 m臨空面，為此于臨空面處修建漿砌石擋墻。

5  結(jié)語(yǔ)

低或較低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)管控措施一般采取重點(diǎn)巡檢與預(yù)防性維護(hù)等，中風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段采取專業(yè)監(jiān)測(cè)和工程治理相結(jié)合較為關(guān)鍵。實(shí)踐證明，采用災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)管控方法可以有效保障山區(qū)橫坡敷設(shè)段管道的安全，但該方法仍需進(jìn)一步改進(jìn)，針對(duì)薄弱環(huán)節(jié)細(xì)化風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和管控方法，精準(zhǔn)高效地治理災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鵬，王曉宇，唐雪梅，等.橫穿滑坡下X80管道極限滑坡位移分析[J].中國(guó)地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報(bào)，2023，34(2)：21-29．

[2]徐廣麗，陳禮鵬，姜星材，等.橫向穿越滑坡段埋地管道應(yīng)變響應(yīng)特性研究[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2023，19(1)：149-155．

[3]陳利瓊，曾志強(qiáng)，張開(kāi).基于未確知測(cè)度理論的山區(qū)管道地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2022，22(35)：15528－15535．

作者簡(jiǎn)介：賀小康， 1981 年生，碩士研究生，高級(jí)工程師，現(xiàn)任貴陽(yáng)輸油氣分公司副經(jīng)理，主要從事管道管理工作。聯(lián)系方式：15329601661，695207819@qq.com。