探析湿陷性黄土地区长输管道工程地质灾害及防控措施

摘要：随着我国经济的快速发展，能源需求量日益增加，长输管道运输凭借成本费用低、可连续作业、安全、便于管理等优势，逐渐成为石油的主要输送方式。长输管道工程建设容易受多种地质灾害影响，尤其是在一些湿陷性黄土地区，滑坡、地面沉降和河道穿跨越失稳等地质灾害时有发生，给管道建设和建成后的维护管理带来了诸多困扰。基于此，本文主要对湿陷性黄土地区长输管道工程常见的地质灾害进行了分析，并提出了有针对性的防控措施。

关键词：湿陷性黄土;管道工程;地质灾害;防控措施

由于我国地势起伏较大，地形多种多样，山区面积广大，长输管道铺设除跨越不同地质体外，管道铺设沿线地质构造复杂，地形地貌多变，岩土体类型多样，地质灾害种类丰富。然而，不同岩土体类型又发育着不同的地质灾害。随着油气长输管道工程建设的发展，湿陷性黄土地区成为地质灾害多发区，也成为困扰管道建设和日常维护的重点区域，已经成为长输管道工程建设企业关注的重点问题。笔者结合自身工作，对湿陷性黄土地区管道工程常见地质灾害及防控措施进行了深入研究，以期能够有效地控制地质灾害，提升湿陷性黄土地区管道工程建设质量和运营效率。

1湿陷性黄土地区长输管道工程常见地质灾害

1.1地面沉降

地面沉降是黄土地区最常见的地质灾害，通常，湿陷性黄土具有较高的强度，遇水后，黄土的结构遭到破坏而发生变形，强度突然下降便产生湿陷。如果管道地基强度不足以支撑上部结构的自重及荷载作用，就会产生较大的压缩变形，特别是超过管道所能允许的不均匀沉降时，则会引起管道过度下沉，接口开裂，影响管道安全使用。

1.2滑坡

当管道横坡穿越时，如若滑坡体出现滑动变形，滑坡的下滑推力直接作用于管道，起初管道会发生弯曲、拉伸、剪切，处于弹性变形，当作用力增大，接近或达到其屈服强度时，其间会出现折断、剪切断裂等破坏，造成管道泄露失效甚至爆管;当管道纵坡穿越或斜坡穿越时，如果滑坡体出现滑动，滑坡体与母体剥离会出现悬管或管道上方加载的风险。

1.3河道穿跨越失稳

管道穿越河道最常用的方法是开挖埋设管道，管沟开挖过程中黄土土质变化较大，建立黄土管沟围岩力学模型有较大困难。一方面，河床多为砂砾松软土层的河流主河道中，因季节河水水流湍急，致使河床不断受到冲刷下切，管道裸露;另外，管道穿越河道设计时，缺乏对河道特点的了解，管道埋深不够，稳管加固措施不够，长期的运行致使管道裸露，易造成管道漂移、断裂。管道跨越施工中难以判断黄土受水侵蚀速度，跨越的位置与边沟的安全距离较难确定。一方面，跨越支墩在弯道水流凹岸集中冲刷位置，河岸受河水交替冲刷而塌陷造成跨越支墩失稳;另一方面，季节性河流河水涨落使原来较规则的河道不断受到冲刷而逐年变宽且不规则，使河道主流位移，紧靠河边，久而久之，使原设计在河边的跨越支墩失稳，管道瞬间失去支撑，受重力易造成断裂。

2湿陷性黄土地区长输管道工程地质灾害的防控措施

2.1制定地质灾害防控措施

针对管道地面沉降地质灾害，应加大管道建设中管沟的强度、稳定性及不均匀沉降的要求，湿陷性黄土管沟的处理方法很多，常用的有素土或者灰土垫层、强夯法等，在使用过程中要根据工程地质条件分析，以确定合适的管沟回填方法。另外，管沟回填过程中，按设计要求分层夯实回填至设计标高，并按地形恢复现场地貌，有必要时进行植被的恢复，防止水土流失。

针对管道滑坡地质灾害，在管道设计时期，可按照地形选择管道平行于作用力通过，因为作用力与管道垂直时，对管道的危害最大。在建设时期管道穿越滑坡地段，要求原貌恢复施工作业带及植被，并选择合适的水工保护措施进行加固，防止水土流失。

对于穿跨越河道管道失稳地质灾害而言，在对穿跨越位置以及方案的选择和工程措施的制定时需要特别重视，尽量避免穿跨越在灾害性地质地段通过。方案设计时能穿越尽量不跨越，并根据河流变化、水流趋势、水冲点等因素综合考虑。当穿越点已避开水冲点时，保护位置就不应该选择在穿越点处，而应该选择在穿越点的上游水冲点位置更合适。因此，在制定管道穿越河道保护设计时，不仅要了解河道近年来的演变趋势，而且要尽可能掌握河段上下游河床、河岸演变规律，若该河岸属弯道水流顶冲点，则设计护坡时应尽量保证足够的长度。

2.2健全地质灾害风险管控制度

首先，要制定具有针对性的管道工程建设责任落实制度，明确规定各部门管理人员的职责，一旦出现问题，可以在第一时间明确相关责任人，避免扯皮推诿、逃避责任。其次，施工前要落实风险管控制度，对区域可能出现的地质灾害风险问题进行客观预估，并提前制定可行的解决措施，将风险危害降到最低。最后，要落实监督管理制度，对各个建设环节进行全面监管，重点审查地质灾害勘查、监测等环节，有效规避地质灾害风险。

2.3加强管道运行管理

管道投入运行后，要做好日常的巡护工作，并对管道周边有滑塌、沉降等隐患及时发现并采取措施进行维修，避免扩大形成较大隐患。长输管道线路较长，全段管道整体管理难度较大，在管理过程中对管道的地质災害风险进行分类，对地质灾害风险较高的地段列入重点管控部位，加大管理力度，对风险较低地段正常维护即可。

3结束语

综上所述，现阶段，湿陷性黄土地区长输管道工程地质灾害主要有滑坡、地面沉降、河道穿跨越失稳等，给长输管道的安全运行带来了不利影响。因此，相关部门要做好长输管道各类地质灾害的防控工作，极大地降低安全事故的发生率，进而保证我国石油管道的安全运行。

参考文献：

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作者简介：田海州（1989-），男，甘肃天水人，助理工程师，从事管道保护工作。