中贵线K466+800m滑坡特征与评价

中贵线K466+800m滑坡特征与评价

吕正尧

四川省地质矿产勘查开发局九一五水文地质工程地质队  620010

摘  要：中贵线是全国油气骨干管网的国家重点工程。近年来，随着国家管道互联互通工程的持续推进，中贵线作用更加凸显。中贵线K466+800m段管道纵向敷设于山体斜坡，存在滑坡风险，必须分析其滑坡特征，才能为后期的治理做好评估，提出优化建议。

关键词：中贵线；K466+800m；滑坡特征；评价；建议

1、工程概况

中贵线K466+800m段管道纵向敷设于山体斜坡，该段管道位于古滑坡体内，古滑坡体纵长约1300m，横宽约800m，主滑方向约10°。受降雨影响，该古滑坡体局部复活，产生滑坡，目前该滑坡产生强烈变形，滑坡体上发育有各类鼓张裂缝约30条，并同时伴有错坎，滑坡后缘形成滑壁，滑坡前部发育数条放射状裂缝，滑坡前缘临空处鼓胀，致使地下第三系粘土岩被挤出地表，形成隆起，右侧发育不连续剪切裂缝。坡体出现各类鼓张裂缝并伴有错坎，前缘土体已出现鼓胀剪出，地质灾害易发性大；管道位于滑坡体内部，地质灾害对管道的危害性大；油气管道工程地质灾害危险性等级为高（3C）。该滑坡附近基本无居民，地质灾害对环境影响等级轻微。综合确定油气管道工程地质灾害防治工程等级为一级。应立即进行治理，并采取监测措施，紧迫程度性为紧迫。

2、 滑坡分析评价

2.1 滑坡基本特征

2.1.1 滑坡边界与形态

该滑坡推测为古滑坡局部复活体。该滑坡后缘以滑壁为界，前缘以陡坎（剪出口）为界，左侧以斜坡地形转折处为界（原古滑坡左侧边界），右侧以不连续冲沟为界，滑坡在平面上呈“舌”型（照片1）。根据变形特征，该滑坡主滑方向约16°（近南北向），大致与坡向一致。滑坡后缘高程1625m，前缘高程1575m，高差约50m，滑坡体后部坡度角35～45°，中部坡度角15～25°，前缘坡度角约10～15°，坡面呈上陡下缓的形态。

2.1.2 滑坡规模

该滑坡纵长约150m，后部宽约60m，前部宽约140m，滑坡面积约16000m2，滑体平均厚度约10.0m，总方量约160000m3。根据《滑坡防治工程勘查规范》GB/T 32864-2016表B.1、表B.2 规定，该滑坡属于中层中型滑坡。

2.1.3滑体特征

通过对滑坡体的工程地质测绘以及工程钻探、槽探揭露资料，滑动面之上的滑体主要为古滑坡堆积体，岩性为黄土状粉质黏土及粘土岩。

黄土状粉质黏土：黄色、灰黄色，上部为干～稍湿，下部为湿～饱水，可塑～软塑状，质地较均匀，结构松散，韧性低，干强度低，具大孔隙，垂直节理发育，含少量钙质结核，粉粒含量大于50%。由钻探揭露，土体由地表至地下深处，含水量逐渐增加，表部干燥，向下渐潮湿，在与粘土岩交界面上0.5～1.0m段可达到饱水状态。

粘土岩：浅灰色、灰白色，泥质结构，层状构造，主要矿物成分为高岭石、蒙脱石等黏土矿物。岩芯多呈短柱～柱状，岩体中各类裂隙发育，岩质软，吸水性强，遇水软化呈土状，强度降低很大。根据钻探揭露，粘土岩内地下水丰富，向下至滑面处，岩芯呈土状，可塑～软塑状。

2.1.4 滑面（滑带）特征

滑面的确定有两层考虑，一是黄土状土与下部粘土岩的接触面，推测滑带土为黄土状粉质黏土，呈软塑状态，但在勘察过程中并未发现滑带，因此，黄土状土与下部粘土岩的接触面不是该滑坡的滑面；勘察过程中，在前缘剪出口发现地下第三系粘土岩被挤出地表，形成隆起，隆起物质为粘土岩，而非黄土状土，同时鼓胀体极为潮湿，粘土岩呈土状，手捏呈可塑状态。由此说明，该滑坡的滑面为粘土岩内的破裂面，勘探过程中，粘土半成岩内存在软弱层，厚0.3～0.5m，可塑～软塑状，从滑坡纵向上部至下部，埋藏深度9.0～13.5m，在该方向上地下水位埋深9.5～13.6m。粘土半成岩属极软岩，可视为土，圆弧搜索最不利滑面正好在地下水位线附近。因此，该滑坡纵向滑面形态呈圆弧形。

表层黄土状土与黏土半成岩的接触面处也存在软塑～可塑状的粉质黏土，黄土状土有沿基覆界面滑动的可能性，该滑坡体上的黄土斜坡为潜在不稳定土质斜坡。

2.1.5滑床特征

滑床为滑面下稳定的粘土岩，浅灰色、灰白色，泥质结构，层状构造，主要矿物成分为高岭石、蒙脱石等黏土矿物。岩芯多呈短柱～柱状，岩体中各类裂隙发育，岩质软，吸水性强，遇水软化呈土状，强度降低很大。粘土岩产状80°∠5°，滑面埋深9.0～13.6m，纵向上滑床面呈圆弧形。

2.2滑坡变形特征

2.2.1 变形发展史

根据调查，该滑坡于降雪融化后形成，至今裂缝无明显的较大的加剧变化。

2.2.2 变形特征

目前该滑坡体上发育有各类鼓张裂缝约30条，并同时伴有错坎，总体走向近东西向；滑坡后缘形成滑壁（已削方），滑坡前部发育数条放射状裂缝；滑坡前缘临空处鼓胀，致使地下第三系粘土岩被挤出地表，形成隆起；滑坡右侧发育不连续剪切裂缝。根据对滑坡体的工程地质测绘，将滑坡变形分为五个部分。

（1）滑坡体后部（后缘）变形

滑坡形成后，在后缘形成2～4m高的弧形陡坎（滑壁，目前已削方），整体沿东西方向延伸，长度约35m，并形成后缘拉裂缝，与主滑方向大致垂直。

（2）滑坡体中部变形

受后部土体挤压，以及前部土体的剪出，在中部形成大量鼓张裂缝，裂缝大致走向80°～110°°，延伸长度10～50m，可见深度0.5～1.5m，下错高度0.5～1m，并在地形陡缓交界处产生拉陷槽，长约40m，宽3～5m，深0.5～1m，变形较为强烈。

（3）滑坡体中前部变形

该部分为受力较为集中地带，主要受后部推力挤压，加之前缘土体剪出后使其失去土体的支撑，向临空处进行滑移，使得该部分形成大量拉张、鼓张裂缝，裂缝长度8～35m，宽0.1～0.5m，可见深度0.3～1.0m，裂缝走向与滑坡走向大致垂直，局部形成高约0.5m的错落坎，变形极为强烈。

（4）滑坡体前缘（剪出口）变形

滑坡体前缘位于陡坎处，形成多处大面积滑塌，且土体被挤出2～5m，滑坡前缘临空处鼓胀，致使地下第三系粘土岩被挤出地表，形成隆起，同时鼓胀体极为潮湿，粘土岩呈土状，手捏呈可塑状态，剪出口局部发育渗水点，变形较为强烈。

（5）滑坡体两侧变形

滑坡右侧产生不连续剪切裂缝，走向0°～20°，可见深度0.1～0.5m，下错高度0.2～0.4m；滑坡左侧未见剪切裂缝。

2.3滑坡机制成因与破坏模式

该滑坡东侧有自然冲沟，在滑坡段长期不畅通，导致冲沟内地表水渗入滑体内形成地下水；滑坡后部斜坡汇水面积大，地形较平缓，利于降水入渗形成地下水，并向滑坡地带及以下径流。同时古滑坡体受当时的滑坡作用，粘土岩内各种裂隙发育，致使地下水具有良好的储存空间，从泉点出露情况分析，该古滑坡体内地下水较丰富。丰富的地下水长期以来浸泡粘土岩，使岩体内产生软化现象，降低岩体强度，古滑坡堆积体内存在不连续软弱结构面，在滑体自重作用下沿软弱结构面进行滑动。

该滑坡体后部坡度角35～45°，中部坡度角15～25°，前缘坡度角约10～15°，坡面呈上陡下缓的形态，根据剖面显示，中后部黄土状土与粘土岩构成的滑体很厚（10～15m），在极大的滑体土重力和滑坡推力作用下，粘土岩内产生破裂面，在2-2’、3-3’剖面前缘临空处均有鼓胀现象，致使地下第三系粘土岩被挤出地表，形成隆起，说明上部土体在重力作用下沿粘土岩内破裂面向临空面在坎底剪出，破坏模式为推移式。

2.4综合分析与发展趋势

通过对滑坡变形史、变形阶段的分析，该滑坡以降水为主导因素，在天然工况（自重）下处于基本稳定状态，未来在强降雨或持续降雨条件下滑坡将处于欠稳定状态，与计算评价结果是吻合的。

因此，从滑坡稳定性的定性、定量综合评价来看，滑坡在天然工况（自重）下处于基本稳定状态；在暴雨工况（自重+暴雨）下处于欠稳定状态，可能发生大的滑动。

3、管道地质灾害风险评价

根据《油气管道地质灾害风险管理技术规范》（SY/T6828-2017），滑坡目前处于蠕动变形阶段，易发性等级为中等，管道处在滑坡体内部，管道易损性高，附近无居民，对环境影响分级为低，综合确定管道地质灾害风险等级为较高，为不可接受风险，应在限定时间内采取有效应对措施降低风险，建议采用工程防治。

3、总结与建议

（1）中贵线K466+800m滑坡位于甘肃省陇南市礼县盐官镇三江口村，中心地理位置东经105°31′8.50＂，北纬34°15′55.28"。影响管道长度约150m。

（2）该滑坡体积约160000m3，属于中层中型推移式滑坡。滑坡变形时间数月有余，目前在不降雨条件下处于基本稳定状态，在持续降雨或强降雨条件下处于欠稳定状态。

（3）中贵线K466+800m滑坡管道地质灾害风险等级为较高，为不可接受风险，应在限定时间内采取有效应对措施降低风险。治理工程十分必要、较紧迫。

（4）采用“抗滑桩板墙+重力式挡土墙+截排水沟+沟道疏通+护脚墙及植生袋护坡+钢管桩及植生袋护坡”对滑坡进行治理。

（5）防治工程各岩土参数建议值统计见表1。

表1  防治工程岩土参数建议值统计表

（6）加强人工巡视及简易监测，降雨时段加密。

参考文献

[1]天然气管道滑坡位移监测技术及应用[J]. 何莎,彭星煜,吴云冬,喻建胜,宋日生.  中国测试. 2016(09)

[2]陕京管道滑坡灾害预警标准计算与分析[J]. 郭存杰,张来斌,陈喆,梁伟,郭晓燕.  油气储运. 2016(10)

[3]考虑声源非线性影响下材料非线性系数测量研究[J]. 童林军,张书增,黄惠媛.  机械工程学报. 2016(14)

[4]基于指标评分法的单体管道地质灾害风险评价——以土质滑坡为例[J]. 刘迎春,石云山,卢启春,肖海艳,吴森.  天然气技术与经济. 2015(03)