序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇管道地質(zhì)災(zāi)害防治范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞：油氣管道工程；地質(zhì)災(zāi)害治理；工程設(shè)計(jì)；審查要點(diǎn)

油氣管道一般要穿越多樣的地形地貌與復(fù)雜的地質(zhì)條件，加之地質(zhì)災(zāi)害的影響，使得工程建設(shè)及運(yùn)營都面臨極大的風(fēng)險威脅。基于此，對油氣管道線路開展地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與評價工作，明確災(zāi)害實(shí)際影響，同時給予綜合性評價結(jié)果，對災(zāi)害防治、工程安全保障均有重要意義。

1油氣管道地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)基本原則

油氣管道的地質(zhì)災(zāi)害治理需嚴(yán)格從實(shí)際角度出發(fā)，充分結(jié)合工程要求及具體狀況，在設(shè)計(jì)計(jì)劃當(dāng)中融入災(zāi)害治理基本任務(wù)，和生態(tài)環(huán)保、環(huán)境治理及管道工程建設(shè)緊密結(jié)合，確保生態(tài)、社會與經(jīng)濟(jì)相和諧、統(tǒng)一。在此基礎(chǔ)上，還需對災(zāi)害特征進(jìn)行考慮，在有效保障設(shè)備安全與人員安全的前提下，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與技術(shù)可行性目標(biāo)[1]。根據(jù)油氣管道工程范圍內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害各項(xiàng)特征，結(jié)合相關(guān)技術(shù)要求，第一步將線路微調(diào)作為基礎(chǔ)，采取避繞措施，確立管道工程和地質(zhì)災(zāi)害體之間的關(guān)系，嚴(yán)格遵循以防為主與防治結(jié)合的基本原則開展日常工作。其中，“防”是指：以預(yù)防為核心，以避讓為上策；“治”是指：充分結(jié)合避繞措施，確保安全即可。

2油氣管道地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)

工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)有：第一，堅(jiān)持避讓優(yōu)先，盡量避讓“重大”，治理“輕小”；第二，除了要對地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行治理，還需考慮會對管道工程安全造成影響的其他因素；第三，從對管道危害最小的位置通過；第四，減少或避免對地質(zhì)災(zāi)害體造成擾動；第五，永久性根治已知災(zāi)害，避免留下后患。對于不同的地質(zhì)災(zāi)害類型，治理工程設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)有所不同[2]。1）滑坡災(zāi)害：通過線路優(yōu)化實(shí)現(xiàn)避讓，若無法進(jìn)行避讓，則需從滑體厚度相對較薄的位置通過，如滑坡后緣，以此降低工程量并符合安全需求。管道上坡段或下坡段因遇滑坡而無法規(guī)避時，應(yīng)沿縱向使管道正穿滑坡，以此減少擾動。2）泥石流災(zāi)害：管道不得在泥石流溝內(nèi)通過，若無法避繞，則需從堆積區(qū)中通過，同時增大管道的實(shí)際埋深。對穿越小規(guī)模泥石流溝的管道，應(yīng)在基巖中埋設(shè)管道。3）崩塌災(zāi)害：管道線路必須躲避松散堆積體，如果無法對比，則要從有一定攔擋條件的相對平緩區(qū)中通過。4）巖溶災(zāi)害：首先管道要避免在不良地質(zhì)條件區(qū)通過。針對勘察標(biāo)定的巖溶，若其巖溶現(xiàn)象并不發(fā)育，則管道可采取與巖溶相垂直的方式通過。針對淺層干溶洞，可使用碎石進(jìn)行回填；對巖溶向下部延伸較明顯的溶洞，不論有水沒水均不得填塞，應(yīng)采取工程措施進(jìn)行處理，如灌漿等。

3油氣管道地質(zhì)災(zāi)害治理工程審查要點(diǎn)

工程審查實(shí)際上是對圖紙與設(shè)計(jì)文件進(jìn)行審查，在審查過程中首先要認(rèn)真貫徹工程設(shè)計(jì)思路及理念，將相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范作為核心依據(jù)，積極采取可行的避讓方法對管道線路進(jìn)行優(yōu)化，再以地質(zhì)災(zāi)害和管道之間的相互關(guān)系為基礎(chǔ)，對圖紙資料實(shí)施全面審查。不同地質(zhì)災(zāi)害類型有著不同的審查要點(diǎn)。

3.1滑坡災(zāi)害審查要點(diǎn)

①滑坡覆蓋范圍與規(guī)模，相關(guān)力學(xué)參數(shù)的取值準(zhǔn)確度以及滑動面判別的合理性；②對滑坡自穩(wěn)性有一定影響的各類因素；③滑坡自穩(wěn)性評價準(zhǔn)確性，地質(zhì)模型與力學(xué)類型準(zhǔn)確性；④線路優(yōu)化空間是否存在；⑤工程所有支擋方案合理性，設(shè)施具置可行性；⑥支擋工程參數(shù)選擇合理性，計(jì)算與設(shè)計(jì)方式準(zhǔn)確性；⑦管線與支擋施工順序合理性。

3.2泥石流災(zāi)害審查要點(diǎn)

①泥石流災(zāi)害主要形成區(qū)、堆積區(qū)與流通區(qū)；②斷面巖土特征及地質(zhì)構(gòu)造；③泥石流移動速度及沖刷作用深度，特別是管道通過區(qū)域；④對管道有破壞作用的外部因素，所用防護(hù)措施有效性；⑤泥石流溝及大溝間的相互關(guān)系，特別是隨著泥石流的不斷堆積，會使大溝寬度變窄，提高了大溝內(nèi)的流速，增大沖刷作用深度，此時應(yīng)強(qiáng)化管道的防護(hù)設(shè)計(jì)。

3.3巖溶災(zāi)害審查要點(diǎn)

①巖溶發(fā)育情況、規(guī)模及主要延伸方向，管道線路和巖溶保持的位置關(guān)系；②溶洞頂部巖性、洞壁巖性與完整性，溶洞整體穩(wěn)定評價結(jié)果的準(zhǔn)確性；③巖溶災(zāi)害治理方案的可行性與合理性，并明確治理完成后對周邊自然環(huán)境造成的不利影響；④工程設(shè)計(jì)與計(jì)算的準(zhǔn)確性，工程數(shù)量合理性。

4結(jié)束語

根據(jù)管道線路范圍中不良地質(zhì)條件特征，對幾種常見地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了專項(xiàng)勘察與綜合評價，同時有針對性與目的性地開展了治理設(shè)計(jì)工作。明確在管道總體規(guī)劃中納入災(zāi)害防治的重要性，遵循防治結(jié)合與預(yù)防為主的基本原則，在工程審查過程中對不同災(zāi)害類型實(shí)施針對性審查，保證設(shè)計(jì)方案可行性與合理性，在確保管道線路工程建設(shè)人員及設(shè)備安全的基礎(chǔ)上，為線路運(yùn)營提供可靠的安全保障。

參考文獻(xiàn)

[1]張鵬，魏韡，崔立偉，等.地表沖溝條件下懸空管道的力學(xué)模型與延壽分析[J].天然氣工業(yè)，2014，（4）：142-148.

[2]沈茂丁，王峰，徐文毅，等.油氣管道地質(zhì)災(zāi)害治理工程設(shè)計(jì)與審查要點(diǎn)[J].油氣儲運(yùn)，2014，（10）：1052-1054.

篇(2)

中緬管道被認(rèn)為是國內(nèi)建設(shè)難度最大的管道，主要呈現(xiàn)9大特點(diǎn)：（1）管道線位受沿線地理和社會環(huán)境制約嚴(yán)重。管道沿線81％為山區(qū)，近年來經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，平坦地帶大多被城鎮(zhèn)占據(jù)，規(guī)劃范圍大，基本農(nóng)田分布廣泛；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)活動多，高速公路、鐵路等線形工程與管道頻繁交叉；山區(qū)有限的有利地形，與城鎮(zhèn)規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)矛盾突出，嚴(yán)重制約了管道線位。（2）管道沿線具有“三高四活躍”不良地質(zhì)特點(diǎn)。管道途經(jīng)橫斷山脈、云貴高原、喀斯特地區(qū)等復(fù)雜地貌單元，具有高地震烈度、高地應(yīng)力、高地?zé)?，活躍的新構(gòu)造運(yùn)動、活躍的地?zé)崴h(huán)境、活躍的外動力地質(zhì)條件、活躍的岸坡再造過程等不良地質(zhì)特點(diǎn)，表現(xiàn)為滑坡、泥石流、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)，地震活躍，巖溶發(fā)育，礦區(qū)密布。復(fù)雜地質(zhì)條件為設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。（3）沿線地震活動頻繁，地震烈度高。云南省地處歐亞地震帶，是我國地震最活躍的地區(qū)之一，沿線斷裂帶密布，管道穿越活動斷裂帶5條，在地震加速度0.3g地段敷設(shè)184km，0.4g地段連續(xù)敷設(shè)56km，為國內(nèi)在0.4g以上地區(qū)敷設(shè)長度最長的管道。（4）沿線地形起伏劇烈。原油管道高差變化劇烈，工藝系統(tǒng)落差超過1000m以上有10段，最大落差達(dá)到1800m；全線陡坡段近100處。油氣管道試壓分段多，施工難度前所未有。（5）為國內(nèi)首次天然氣、原油與成品油長輸管道長距離并行敷設(shè)。其中干線三管并行敷設(shè)段占天然氣管道線路總長的23％，兩管并行段占天然氣管道線路總長的41％，且存在并行但不同期建設(shè)的情況，油氣管道線路及站場的建設(shè)協(xié)調(diào)關(guān)系復(fù)雜。（6）復(fù)雜山區(qū)管道大量采用山體隧道穿越方式。隧道總長占山區(qū)線路長度的5％，其中60％為Ⅴ、Ⅵ級圍巖，50％為強(qiáng)富水隧道，72％處于高地應(yīng)力區(qū)，66％處于地震Ⅶ度區(qū)以上，斷層破碎帶最長占隧道長度達(dá)29％，5處隧道發(fā)現(xiàn)巖溶現(xiàn)象，9條隧道穿越煤層區(qū)。隧道地質(zhì)條件異常復(fù)雜、施工風(fēng)險大，是國內(nèi)最復(fù)雜的管道隧道工程。（7）沿線河流深切，山川峽谷并行，多處采用跨越方式通過，創(chuàng)國內(nèi)管橋跨越主跨最長、多管同跨、荷載最大、橋隧直連、地質(zhì)條件最復(fù)雜、跨越國際河流等多項(xiàng)之最。（8）沿線生態(tài)與自然環(huán)境優(yōu)美。管道途經(jīng)地域山高林密、環(huán)境優(yōu)美，環(huán)境保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、水源地等多有分布；管道穿跨越瑞麗江、瀾滄江、怒江等多條國際河流。（9）沿線為少數(shù)民族聚居區(qū)。全國55個少數(shù)民族中，云貴兩省涉及51個，僅云南省境內(nèi)，管道經(jīng)過的少數(shù)民族聚居地即達(dá)26個，管道建設(shè)的社會要求較高。

2設(shè)計(jì)創(chuàng)新

中緬管道建設(shè)難度空前，很多問題以往的管道建設(shè)從未涉及，首先進(jìn)行重點(diǎn)、難點(diǎn)識別，對識別出的重難點(diǎn)問題開展了9項(xiàng)專題研究和11項(xiàng)專題評價，根據(jù)專題研究和評價成果，在以下方面開展了創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

2.1大落差原油管道輸送工藝設(shè)計(jì)中緬管道（國內(nèi)段）途經(jīng)橫斷山脈、云貴高原、黔中峰林谷地、黔南中低山盆谷區(qū)等，沿線山勢險峻、峽谷縱橫、地形起伏劇烈，全線海拔最高達(dá)2624m，整體高差逾2500m，工藝系統(tǒng)落差超過1000m的有10段，堪稱中國管道建設(shè)史上工藝落差最大的管道。在起伏如此劇烈的地形建設(shè)管道，主要存在以下問題：①翻越點(diǎn)多且落差大，管道能耗高；②管道內(nèi)原油存在不滿流運(yùn)行的可能，流速突然變化時造成液柱分離和撞擊，可能激增水擊壓力，對安全運(yùn)行產(chǎn)生威脅；③管道試壓過程中存在水擊破壞的可能；④作為高含硫、高含鹽原油，復(fù)雜流態(tài)可能加劇管道內(nèi)壁的腐蝕?；诖?，對高含硫、高含鹽原油管道連續(xù)大落差地形下的輸送工藝、不滿流運(yùn)行以及腐蝕影響進(jìn)行研究。根據(jù)研究成果，對不同工況進(jìn)行了動態(tài)仿真模擬，優(yōu)化了輸油工藝方案設(shè)計(jì)，采用了變頻泵與固定頻率泵相結(jié)合、串聯(lián)泵與并聯(lián)泵相結(jié)合的工藝方案；在落差高達(dá)1800m、靜壓將達(dá)17.7MPa的貴州盤縣及落差高達(dá)1600m、靜壓將達(dá)15.7MPa的貴州丁山設(shè)置兩座減（靜）壓站，節(jié)省了投資，保證了安全。該研究是中國管道設(shè)計(jì)史上首次對管道在大落差工況下不滿流運(yùn)行進(jìn)行工程應(yīng)用研究，分析了在管道末端采用不滿流運(yùn)行的可行性，為管道運(yùn)行方式的革新提供了重要的技術(shù)依據(jù)；形成了一套能夠計(jì)算輸油管道不滿流、水聯(lián)運(yùn)模擬的軟件，可作為連續(xù)大落差管道的輸送工藝設(shè)計(jì)手段和模擬方法；針對大管徑、高落差的特點(diǎn)，研究了投產(chǎn)中管內(nèi)存氣的各種可能，得出了積氣點(diǎn)位置的計(jì)算方法，提高管道投產(chǎn)排氣效率；通過理論分析和多工況試驗(yàn)，表明在各種運(yùn)行工況下不會出現(xiàn)明顯的內(nèi)腐蝕。

2.2并行管道設(shè)計(jì)中緬管道工程沿線地形條件復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育，礦產(chǎn)資源豐富，風(fēng)景名勝、自然保護(hù)區(qū)眾多，因上述各種因素的制約，選擇一條合理的線路非常困難?；诖?，采用油氣管道并行敷設(shè)的總體方案，即可以發(fā)揮并行敷設(shè)所具有的節(jié)約土地、資源共享、減少運(yùn)維費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn)，又可減少對社會的干擾，降低對環(huán)境的影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，僅節(jié)約占地一項(xiàng)，油氣管道并行比各自單獨(dú)敷設(shè)節(jié)約臨時占地約1500×104m2。中緬天然氣管道與原油管道并行1101km，其中并行但不同期建設(shè)管段為268km，中緬油氣管道與云南成品油管道三管并行366km，中緬原油與中貴天然氣管道并行243km。很多問題在現(xiàn)行規(guī)范Q/SY1358―2010《油氣管道并行敷設(shè)技術(shù)規(guī)范》中屬于空白。為此，對北美和歐洲類似并行管道進(jìn)行了調(diào)研，結(jié)合近期西二線等相關(guān)研究成果，確定了并行管道設(shè)計(jì)方案。結(jié)合中緬管道地形地貌情況，并行管道總體設(shè)計(jì)原則是：隧道、涵洞及跨越管橋共用；伴行道路和施工作業(yè)帶共用；原則上不允許油氣管道同溝敷設(shè)，特別是三管同溝。在以下方面可考慮同溝方案：①受地形限制，管道沿窄溝、窄脊敷設(shè)；②管道沿道路敷設(shè)或是橫坡敷設(shè)劈方量較大；③管道線位受規(guī)劃限制或是受環(huán)境敏感點(diǎn)限制；④林區(qū)、拆遷房屋地段、高賠償?shù)慕?jīng)濟(jì)作物地段；⑤油氣管道同溝敷設(shè)段（圖1），凈間距要求不小于1.5m，原油和成品油管道同溝間距不小于1.2m。對于同溝敷設(shè)段管道，除了保持一定的距離之外，還要求采取其他措施，以保證管道安全。包括：提高管道的韌性要求；管道之間采用沙袋隔離；加密管道標(biāo)識；加強(qiáng)鋼管的工廠質(zhì)量檢查；對焊縫進(jìn)行雙百探傷；合理組織施工等。

2.3油氣站場合建在油氣兩條管道長距離并行的條件下，油氣站場合并建設(shè)可以統(tǒng)籌考慮站內(nèi)公用設(shè)施，具有減少占地、節(jié)約投資、便于運(yùn)維等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，在滿足工藝要求和保證安全的前提下，油氣站場合建是必要的。①在火災(zāi)危險類別方面，根據(jù)GB50183―2004《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定，中緬原油管道、天然氣管道的輸送介質(zhì)均屬于甲B類，火災(zāi)危險類別相同，因此，從防火安全和規(guī)范規(guī)定的角度分析，這兩種類型的站場合建是可行的。②從站場等級的角度考慮，合建站場整體等級取兩者中的較高級別，站場與周界環(huán)境的區(qū)域安全距離及站場內(nèi)部設(shè)施的安全距離均依該等級確定。③從原油、天然氣兩種輸送介質(zhì)的物性考慮，原油是液體，天然氣是比空氣輕的氣體，總體布局上將原油部分布置在較低處，天然氣部分布置在較高處，并處于原油部分的最小頻率風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)，以避免相互之間的事故干擾及事故蔓延。從已有工程實(shí)例看，油氣管道站場合建在利比亞管道項(xiàng)目上已經(jīng)得到成功應(yīng)用，該項(xiàng)目輕質(zhì)油和天然氣管道并行，所有站場（包括閥室和清管站）均為合并建設(shè)。因此，中緬油氣管道并行段11座站場中，有9座為油氣管道合建站場（圖2）。油氣合建站場布局總體原則是：油氣生產(chǎn)區(qū)分別設(shè)置，輔助動力區(qū)在兼顧油氣需求前提下盡量合并設(shè)置，值班辦公設(shè)施合并設(shè)置。王學(xué)軍，等：中緬油氣管道工程建設(shè)難點(diǎn)與創(chuàng)新設(shè)計(jì)通過站場用地面積與用地指標(biāo)的對比分析，合建站用地較用地指標(biāo)減少17％~46％，據(jù)計(jì)算，9座合建站較分別單獨(dú)建設(shè)共計(jì)節(jié)省用地130715m2，這在山多地少的云貴地區(qū)具有明顯的生態(tài)和社會效益。

2.4抗震設(shè)計(jì)[2-3]中緬管道通過長度約56km的地震9度區(qū)，是國內(nèi)連續(xù)通過9度區(qū)最長的管道；管道穿越全新世活動斷裂5條；處于地震8度區(qū)和9度區(qū)的站場3座，昆明東站處于地震9度區(qū)。針對該特點(diǎn)，開展了9度區(qū)專項(xiàng)評價和研究，并依據(jù)其結(jié)果進(jìn)行管道抗震專題設(shè)計(jì)。9度區(qū)管道線路設(shè)計(jì)按設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)為50年超越概率5％考慮；采用X70HD1大變形鋼管，通過活動斷層采用X70HD2大變形鋼管，均為管道建設(shè)首次應(yīng)用；合理選擇穿越斷裂帶的位置，優(yōu)化管道與斷層交角，滿足管道應(yīng)變要求；管道穿越斷層兩側(cè)各400m范圍內(nèi)，采用寬大管溝，采用非黏性土回填，增大管道適應(yīng)變形的能力。站場抗震設(shè)計(jì)針對地震作用工況，進(jìn)行應(yīng)力分析，校核工藝管道設(shè)計(jì)方案；對單體設(shè)備、橇裝設(shè)備采用抗震設(shè)計(jì)，對處于9度區(qū)的昆明東站，燃?xì)獍l(fā)電機(jī)等主要設(shè)備提出明確抗震性能要求；站場建筑物采取隔震設(shè)計(jì)方案（圖3）；在地震峰值加速度為0.3g和0.4g地段每2km增加1個用于盤留通信光纜的人孔，單側(cè)盤留長度加長，采用抗震性能好的衛(wèi)星通信作為數(shù)據(jù)傳輸備用信道；光纜穿越活動斷裂帶處用D114鋼管保護(hù)。管道地震監(jiān)測和報警系統(tǒng)由19個強(qiáng)震動預(yù)警臺和3個GPS連續(xù)形變測量站組成（圖4）：2個強(qiáng)震動臺布設(shè)在油氣站場中，11個強(qiáng)震動臺布設(shè)于閥室內(nèi)，其余6個強(qiáng)震動臺和3個GPS觀測臺沿斷裂帶布設(shè)。圖2瑞麗油氣管道站場合建站鳥瞰圖圖3綜合值班室隔震設(shè)計(jì)模擬圖圖強(qiáng)震動臺實(shí)時傳送地震觀測數(shù)據(jù)至云南省強(qiáng)震動臺網(wǎng)中心，由數(shù)據(jù)處理軟件系統(tǒng)（圖5）對發(fā)生的地震事件進(jìn)行實(shí)時處理，并依據(jù)GPS的觀測結(jié)果綜合判斷是否向管道公司發(fā)出地震預(yù)警信息。管道公司接到地震預(yù)警信息后，立即啟動相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案。

2.5地質(zhì)災(zāi)害防治設(shè)計(jì)中緬管道處于險峻山區(qū)，地質(zhì)條件復(fù)雜，地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，對此開展了管道地質(zhì)災(zāi)害防治專題研究，并對管道沿線地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了深入細(xì)致、系統(tǒng)全面的識別和評價[4-8]，對于無法繞避的地質(zhì)災(zāi)害開展了治理工程設(shè)計(jì)（圖6），這在國內(nèi)管道建設(shè)中尚屬首次。根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查成果，共查出460處地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，線路調(diào)整避讓的以及經(jīng)評價后不需治理的有287處，受條件限制無法避讓需治理的有173處。沿線地質(zhì)災(zāi)害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、不穩(wěn)定斜坡、巖溶塌陷5種類型。針對這些地災(zāi)點(diǎn)開展了有針對性的治理工程設(shè)計(jì)，滿足了地災(zāi)防治的要求。同時，由于部分站場如龍陵合建站、祿豐合建站、都勻分輸站等位于高差大的山區(qū)，大削方和大填方形成的高陡邊坡，以及河流跨越兩岸的高陡邊坡也納入地災(zāi)專業(yè)進(jìn)行專門評價，并依據(jù)評價結(jié)果采取防護(hù)措施，確保站場和管道安全。除了地質(zhì)災(zāi)害治理工程外，中緬管道工程在通過地質(zhì)災(zāi)害區(qū)段采用X70大應(yīng)變鋼管，以提高管道本體抗變形能力，保證管道的本質(zhì)安全。對4處規(guī)模較大的地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)，除了采取治理措施外，還提出了運(yùn)行期監(jiān)測的要求。地質(zhì)災(zāi)害具有復(fù)雜性、突發(fā)性和隱蔽性的特點(diǎn)，根據(jù)上述特點(diǎn)，開展了動態(tài)設(shè)計(jì)，并提出群測群防的管道地質(zhì)災(zāi)害防治理念。對管道施工可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了預(yù)評價，確定了高風(fēng)險地段，針對這些地段，要求合理選擇施工時機(jī)，快速施工通過，施工過程中加強(qiáng)監(jiān)測，防止誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害；對施工誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害要進(jìn)行應(yīng)急處置，必要時進(jìn)行永久性治理；對于建設(shè)期和運(yùn)行期的管道還要充分依托地方的地質(zhì)災(zāi)害管理部門以及地質(zhì)災(zāi)害防治體系，充分發(fā)動群眾，保證管道的長治久安。

2.6水工保護(hù)設(shè)計(jì)針對中緬管道沿線地形、地貌的復(fù)雜性，根據(jù)蘭成渝、忠武線等以往山區(qū)管道工程的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，結(jié)合中緬管道實(shí)際情況，采用了新的水工保護(hù)形式，主要體現(xiàn)在以下3個方面：（1）高陡邊坡采用混凝土截水墻、實(shí)體護(hù)面墻。為解決峽谷溝內(nèi)帶水作業(yè)和陡坡段石料無法進(jìn)場的問題，中緬管道首次使用混凝土截水墻結(jié)構(gòu)形式，這種形式可帶水作業(yè)、穩(wěn)定性高、施工方便。對于沿線多處沿高差數(shù)十米且坡度大于60°高陡邊坡敷設(shè)的管道，普通的擋土墻和護(hù)坡無法滿足防護(hù)要求，結(jié)合公路、鐵路和以往工程的成功經(jīng)驗(yàn)，中緬管道采用實(shí)體護(hù)面墻的結(jié)構(gòu)形式，極好地解決了高陡邊坡的防護(hù)問題。（2）順河溝敷設(shè)管道采用穩(wěn)管式截水墻新結(jié)構(gòu)形式（圖7）。對于管道順河溝底敷設(shè)地段，通常采用壓重塊或連續(xù)澆筑的防護(hù)方式，但在中緬管道長距離河溝底敷設(shè)段使用，會造成工程量大、施工不便等問題，同時不能完全解決溝床下切問題。穩(wěn)管式截水墻能夠起到穩(wěn)管和防止管溝匯水沖刷的雙重防護(hù)作用。（3）深基礎(chǔ)式堡坎的推廣應(yīng)用（圖8）。針對管道穿越坡耕地地段時，管溝回填土易受降雨和農(nóng)田灌溉水沖刷而下沉的問題，結(jié)合以往工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采用在管溝內(nèi)砌筑基礎(chǔ)的堡坎措施，從而確保管道的設(shè)計(jì)埋深。通過總結(jié)多年水工保護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新了初設(shè)階段水工保護(hù)工程量計(jì)算方法。依據(jù)影像圖和地形圖，結(jié)合現(xiàn)場踏勘和調(diào)查成果，采用量化計(jì)算模式，分地貌、分縣市、分標(biāo)段逐層進(jìn)行工程量的計(jì)算，并將此方法編制成電子表格進(jìn)行自動計(jì)算。這種方法以現(xiàn)場調(diào)查為基礎(chǔ)，采用科學(xué)細(xì)致的統(tǒng)計(jì)方法，極大地提高了工程量的準(zhǔn)確度，在項(xiàng)目實(shí)施階段得到了印證。

2.7石方無細(xì)土段管道敷設(shè)中緬管道工程沿線75％為石方地段。沿線部分地區(qū)地表僅有少量的一層覆土，有些地段甚至大段巖石，寸土不見，石漠化現(xiàn)象嚴(yán)重，細(xì)土資源稀缺，云貴交界和貴州省段尤為突出。這些地段地表少量的土是植被和作物生存的稀缺資源，利用之后會對當(dāng)?shù)氐牡乇碇脖辉斐蓢?yán)重破壞，惡化當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境，嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，管溝的細(xì)土回填面臨很大困難。鑒于此，針對石方無細(xì)土段回填難題，通過調(diào)研，提出了4種方案進(jìn)行比選：拉運(yùn)方案、粉石方案、“石夾克”方案、“管道外衣”方案。拉運(yùn)方案需要從附近地區(qū)尋找細(xì)土資源，或在附近河床內(nèi)尋找細(xì)沙，用汽車或船只運(yùn)往管道沿線，由于運(yùn)距較長，經(jīng)濟(jì)性很差。粉石方案是將爆破管溝的石塊用小型粉碎機(jī)粉碎成石渣粉，然后裝袋，管道下溝前先鋪墊一層袋裝石渣粉，下溝后用袋裝石渣粉對管道四周及頂部進(jìn)行充填后再回填原裝土。該方案可以就地取材，費(fèi)用最低，綜合造價約149元/延米?！笆瘖A克”起源于北美的管道防腐公司，是在防腐管外面做一層1in（1in=25.8mm）厚的用輕質(zhì)鍍鋅金屬網(wǎng)增強(qiáng)的混凝土保護(hù)層，在國外管道工程中有成功應(yīng)用的案例。“石夾克”可以直接在管溝內(nèi)埋設(shè)并用爆破出來的土石方回填，不需要額外的細(xì)土，但投資很高（約250元按面積計(jì)算），且使管道自身質(zhì)量增大（一根管約增加1t），因而增加了施工難度，不適合在復(fù)雜山區(qū)大規(guī)模使用?！肮艿劳庖隆笔菄鴥?nèi)一些公司開發(fā)研制的類似“石夾克”的產(chǎn)品，目前已通過國家有關(guān)部門的檢驗(yàn)。此外衣是為了防止管道在倒運(yùn)、布管、下溝過程中防腐層損壞而包裹的防護(hù)層，其基本解決了大量細(xì)土回填問題，但未解決管底的細(xì)土回填問題，且需對回填土石進(jìn)行篩選，石塊粒徑需控制在50~70mm。綜合經(jīng)濟(jì)性、施工難易、技術(shù)成熟度等方面綜合考慮，中緬管道工程采用了粉石方案。

2.8原油管道試壓分段對于中緬原油管道，由于地形起伏劇烈、高差大，若按常規(guī)方法進(jìn)行試壓段落劃分，即使強(qiáng)度試壓分段最低點(diǎn)按環(huán)向應(yīng)力不大于0.95SYMS控制，試壓分段允許高差也僅為102~202m，全線1631km原油管道至少需劃分為575個試壓段，最短試壓段長0.21km，平均每段僅為2.84km。如此多的試壓分段，將導(dǎo)致成本大量增加和工期延長，是項(xiàng)目所不能接受的。為此，對國內(nèi)外試壓規(guī)定和試壓方案進(jìn)行研究，將以往的基于管材強(qiáng)度的試壓分段理念，變更為基于系統(tǒng)試壓的分段理念。該方法從管道運(yùn)行壓力角度考慮，根據(jù)沿線各點(diǎn)的實(shí)際運(yùn)行壓力，推算確定試壓壓力，并結(jié)合現(xiàn)場情況進(jìn)行試壓段落劃分，不同壁厚管道可劃分為同一試壓段（圖9），有效減少了試壓分段數(shù)量。按照新的試壓分段方法，中緬原油管道僅需劃分為201個試壓段，比原分段方法減少了374個，僅相當(dāng)于原分段數(shù)量的1/3。試壓段的減少，可以大大降低在設(shè)備調(diào)遣、試壓材料、人力資源、上水倒水排水等多個方面的投入，確保了中緬管道緊張的建設(shè)工期。根據(jù)中緬項(xiàng)目地形及交通條件、工期等因素，試壓段每減少一段，費(fèi)用節(jié)省40％~50％，總計(jì)節(jié)省試壓費(fèi)用約為2070×104元。這種試壓分段新方法從分段原理上創(chuàng)新，并與現(xiàn)場實(shí)際緊密結(jié)合，使得管道試壓目的更加明確，也使試壓分段大大減少、工期縮短、投入降低。該試壓方法為國內(nèi)首次正式使用，且經(jīng)現(xiàn)場實(shí)踐證明可靠有效，在今后的山區(qū)管道建設(shè)中，具有很大的推廣空間和應(yīng)用前景。根據(jù)中緬管道設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐，已形成中國石油天然氣管道局企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SYGDJSJJC0411110―2012《山區(qū)輸油管道試壓技術(shù)規(guī)定》，為今后原油管道試壓分段提供了新的理念和方法。

2.9隧道設(shè)計(jì)中緬管道地處橫斷山脈和云貴高原，地形復(fù)雜，有大量山體隧道穿越，共計(jì)74條，總長81km，其中長度1.5km以上的隧道17條。隧道特點(diǎn)突出，類型多樣：有原油、天然氣、成品油三管共用隧道，油氣共用隧道，天然氣管道隧道，通車隧道等；隧道附近的巖溶發(fā)育，有17條隧道穿越附近山體發(fā)現(xiàn)巖溶現(xiàn)象；隧道圍巖差，Ⅴ級、Ⅵ級圍巖占隧道總長50％以上；斷層破碎帶多且寬，定西嶺隧道（2341.9m）斷層影響區(qū)域3處，總寬度680.6m，最寬達(dá)375m；圍巖較富水、中等富水和強(qiáng)富水隧道超過90％；70％以上隧道處于高地應(yīng)力區(qū)；大多隧道處于高地震烈度區(qū)，65.6％隧道處于Ⅶ度區(qū)及以上。根據(jù)上述特點(diǎn)，充分借鑒了鐵路、公路隧道的做法，在很多設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)方面加以改進(jìn)和創(chuàng)新，尤其是在隧道斷面形式及襯砌結(jié)構(gòu)方面，進(jìn)行了大膽嘗試，首次在管道隧道中采用曲墻仰拱的斷面形式（圖10），且得到成功實(shí)施。

2.10河流跨越設(shè)計(jì)中緬管道沿線山高谷深、山川峽谷并行，河流多呈V字形，經(jīng)論證，采用跨越方式通過[9]。跨越工程設(shè)計(jì)面臨諸多難點(diǎn)，包括：跨越跨度大，油氣多管同跨，主索運(yùn)輸，橋隧直連（瀾滄江），國際性河流跨越的安全保障、環(huán)保要求高，復(fù)雜峽谷風(fēng)影響，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，邊坡穩(wěn)定性差，地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重，電站蓄水和泄洪影響（瀾滄江、怒江、北盤江）等。在中緬管道不得不采用跨越形式的情況下，尤其在面臨如此多問題時，設(shè)計(jì)如何能夠保證跨越安全，一定程度上決定著中緬管道建設(shè)的可行性。針對這些問題，開展了一系列的跨越專題研究、圖10隧道斷面Ⅵ級圍巖曲墻仰拱示意圖（m）專題評價、風(fēng)洞試驗(yàn)等，攻克了管道建設(shè)史上空前的跨越工程難題。（1）油氣雙管（或三管）共同跨越。在懸索跨越中采用油氣雙管（或三管）同橋尚屬國內(nèi)首例。從安全、經(jīng)濟(jì)等方面對柔性橋面上下和左右兩種布置方案進(jìn)行了研究，推薦采用管道上、下層布置方案（圖11）；對具有特殊地形、風(fēng)環(huán)境的瀾滄江跨越采用剛性橋面，管道采用單層橋面水平布置的方案。（2）主索制作、運(yùn)輸和安裝難度大。由于跨度和荷載大，主索的質(zhì)量和尺寸超限，運(yùn)輸和安裝困難，因此采用了分索和現(xiàn)場制作的方案。以怒江為例，預(yù)制主索外徑148mm，長度330m，質(zhì)量達(dá)26t，采用分索方案后，主索分成7束索股，每股包含91根平行鋼絲束，現(xiàn)場合股、纏絲制作而成，解決了運(yùn)輸和安裝問題。由于主索分股，塔架頂部主索無法斷開，因此，配套采用了高強(qiáng)混凝土塔架，塔頂采用索鞍過渡的設(shè)計(jì)方案。（3）河流跨越安全設(shè)計(jì)。中緬管道跨越安全設(shè)計(jì)采取本質(zhì)安全措施、監(jiān)控預(yù)警和安全保衛(wèi)措施相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。在本質(zhì)安全方面，除了常規(guī)的管材選用、壁厚選擇、防腐要求等方面的措施外，還采取了以下措施用以保證跨越結(jié)構(gòu)和管道的本質(zhì)安全：采用容許應(yīng)力法（纜索計(jì)算）和極限狀態(tài)法相結(jié)合的設(shè)計(jì)方法；對于橋塔基礎(chǔ)，在強(qiáng)度和變形驗(yàn)算的基礎(chǔ)上，對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算，對基礎(chǔ)承臺進(jìn)行抗沖切驗(yàn)算；在抗風(fēng)方面，采用理論計(jì)算（數(shù)值模擬）和抗風(fēng)試驗(yàn)相結(jié)合的方法；在地震設(shè)計(jì)方面，從抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)、抗震計(jì)算、支座設(shè)計(jì)、樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、跨越兩側(cè)設(shè)置截斷閥室等方面采取了系統(tǒng)的抗震措施。除了本質(zhì)安全措施外，中緬管道跨越還采取了技防和人防相結(jié)合的監(jiān)控預(yù)警和安全保衛(wèi)措施。主要包括：設(shè)置跨越健康監(jiān)測系統(tǒng)（圖12），對管道和跨越結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測，并通過光纜實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)上傳，可進(jìn)行實(shí)時的健康監(jiān)測和評估，保障跨越始終處于本質(zhì)安全狀態(tài)；設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在跨越點(diǎn)兩岸設(shè)置視頻監(jiān)控設(shè)備，對跨越進(jìn)行監(jiān)視，視頻信號上傳至西南管道公司；參照國外做法，跨越兩岸基礎(chǔ)用鐵絲網(wǎng)圍欄封閉，圍欄上預(yù)留大門用于巡檢；在跨越靠近公路的一側(cè)設(shè)置值班室，24h值守看護(hù)。（4）國際性河流安全、環(huán)保要求高。中緬管道跨越怒江、瀾滄江等國際性河流，設(shè)計(jì)中引入基于風(fēng)險的設(shè)計(jì)理念，與國際專業(yè)的環(huán)境工程咨詢公司合作開展怒江、瀾滄江原油管道跨越定量環(huán)境風(fēng)險評價，對跨越失效后果和環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行定量評估，根據(jù)評估結(jié)果，驗(yàn)證了管道跨越設(shè)計(jì)方案的合理性，并對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，同時為跨越段原油管道泄漏應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急物資儲備方案的制定提供了技術(shù)依據(jù)。（5）風(fēng)洞試驗(yàn)。面對特殊地形導(dǎo)致的復(fù)雜風(fēng)環(huán)境，開展了跨越全橋模型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)（圖13），驗(yàn)證了跨越結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)穩(wěn)定性，取得了關(guān)鍵的抗風(fēng)設(shè)計(jì)參數(shù)。結(jié)合數(shù)值模擬分析風(fēng)載的動力影響，對采用剛性橋面的瀾滄江跨越優(yōu)化了抗風(fēng)設(shè)計(jì)，成功取消了風(fēng)索，對怒江等柔性懸索結(jié)構(gòu)，采取設(shè)置頻率干擾索等抗風(fēng)方案。

3結(jié)論

篇(3)

關(guān)鍵詞：長輸油氣管道 地下水 環(huán)境影響評價 防范措施

一、前言

為了更好地貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》等相關(guān)法律法規(guī)，保護(hù)環(huán)境，防治污染，規(guī)范建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境管理工作。2011年2月11日，國家環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)了《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則—地下水環(huán)境》（以下簡稱《導(dǎo)則》）為地下水環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，并于2011年6月1日起實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了地下水環(huán)境影響評價的一般性原則、內(nèi)容、工作程序、方法和要求。

一直以來，地下水環(huán)境影響評價是整個建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響評價中較薄弱的一個環(huán)節(jié)，其主要原因有：（1） 地下水環(huán)境影響的隱蔽性：由于地下水環(huán)境受到污染之后會隱藏到地下，不易被直接觀察到，即使污染已經(jīng)相當(dāng)嚴(yán)重，也是很難被發(fā)現(xiàn)；（2） 地下水環(huán)境影響的滯后性：從地下水環(huán)境污染發(fā)生到顯現(xiàn)危害需要經(jīng)歷漫長的歷程，有可能建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)結(jié)束，地下水的危害才突顯出來；（3） 地下水環(huán)境影響評價任務(wù)的艱巨性：查清地下水環(huán)境耗資大、專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)復(fù)雜，在項(xiàng)目論證階段實(shí)施難度大。此新導(dǎo)則的實(shí)施，充分表明國家對地下水環(huán)境污染問題非常重視，這對我國地下水資源的保護(hù)具有重要的指導(dǎo)意義。也會促使今后的地下水環(huán)境影響評價工作更加規(guī)范。

二、長輸油氣管道項(xiàng)目的性質(zhì)

在認(rèn)識油氣長輸管道之前，我們先要知道兩個概念。壓力管道和長輸管道。壓力管道（pressure pipe）：是指利用一定的壓力，用于輸送氣體或者液體的管狀設(shè)備，其范圍規(guī)定為最高工作壓力大于或等于0.1MPa（表壓）的氣體、液化氣體、蒸汽介質(zhì)或者可燃、易爆、有毒、有腐蝕性、最高工作溫度高于或者等于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)的液體介質(zhì)，且公稱直徑大于25mm的管道。壓力管道按其用途劃分為工業(yè)管道、公用管道和長輸管道。長輸管道（long-distance pipeline）：長輸管道系指產(chǎn)地、儲存庫、使用單位之間用于輸送商品介質(zhì)的管道，具體講就是跨越地、市輸送或跨越省、自治區(qū)、直轄市輸送商品介質(zhì)的長距離（一般大于50km）管道。

在國際上，管道輸送是與鐵路、公路、水運(yùn)、航空并列的五大運(yùn)輸方式之一。在油氣輸運(yùn)方面，管道運(yùn)輸和其他運(yùn)輸方式相比，有著十分得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)，一般是一次投入，多年受益，是一項(xiàng)有益又有效的運(yùn)輸工程。隨著西氣東輸天然氣管道工程，西油東送、北油南運(yùn)原油成品油管道工程的建設(shè)，國家能源格局戰(zhàn)略調(diào)整發(fā)展正在逐步形成。

從環(huán)境保護(hù)的角度來講，長輸油氣管道工程具有以下特點(diǎn)：

1.管道一般長度較長，管徑較大，臨時占地面積大，棄土石方分散且量大，影響面廣；

2.長輸管道經(jīng)過的地貌復(fù)雜多樣，因此存在著不同特點(diǎn)，工程在建設(shè)過程中作業(yè)線路清理將破壞沿線地貌；

3.作業(yè)線路的清理還可能涉及居民搬遷， 穿過林帶的線路區(qū)域使用功能發(fā)生改變等；

4.長輸管道輸送的介質(zhì)為天然氣或石油， 具有較大的潛在危險性。

管道工程屬于線性工程，常常穿越不同的地形地貌，不同的地下水類型區(qū)。其工程建設(shè)大致可以分為3個時期：勘察設(shè)計(jì)期，施工期和運(yùn)行期。在勘察設(shè)計(jì)期，主要進(jìn)行現(xiàn)場踏勘、土地調(diào)查，實(shí)地測量及文物保護(hù)區(qū)調(diào)查等活動，以確定合理的路由通道，此階段對周圍環(huán)境影響極小。施工期，主要活動包括測量、放線、掃線、布管、組對、焊接、補(bǔ)口補(bǔ)傷、下溝、三樁埋設(shè)和表土回填、地貌恢復(fù)等活動。期間要進(jìn)行植被剔除、地表開挖、施工便道的整修、穿跨越河道、隧道的挖掘、管道和設(shè)備及輔助材料的運(yùn)輸和臨時堆放。對周圍環(huán)境影響較大。運(yùn)行期，管道運(yùn)輸?shù)氖秃吞烊粴猓軌蛘{(diào)整地方能源格局，對社會環(huán)境影響較大。此時若無重大油氣泄漏事故發(fā)生，對周圍環(huán)境影響較小。但長輸油氣管道工程的事故風(fēng)險率比較高，例如洪澇災(zāi)害、滑坡、泥石流、地面沉降、地震等地質(zhì)災(zāi)害以及海水、濕地等對管線的侵蝕，在運(yùn)行期會造成管線的破裂、閘門破裂、以及管線放空等可能會造成油氣泄漏，引發(fā)火災(zāi)，導(dǎo)致地表水、土壤、植被的破壞，造成大面積的環(huán)境污染。

長輸油氣管道工程在進(jìn)行地下水環(huán)境影響評價時，應(yīng)該首先區(qū)分是長輸天然氣管道工程還是長輸油管道工程，因?yàn)樗鼈兘o地下水的潛在威脅是不一樣的，下面我們將分別進(jìn)行討論。

三、地下水環(huán)境影響評價等級的劃分

在進(jìn)行地下水環(huán)境影響評價等級的劃分工作前，首先要確定建設(shè)項(xiàng)目的項(xiàng)目類型。根據(jù)《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則-地下水環(huán)境》（HJ 610-2011），考慮建設(shè)項(xiàng)目對地下水環(huán)境影響的特征，將建設(shè)項(xiàng)目分成三類。一類是可能造成地下水水質(zhì)污染的建設(shè)項(xiàng)目；二類是可能引起地下水流場或地下水水位變化，并導(dǎo)致環(huán)境水文地質(zhì)問題的建設(shè)項(xiàng)目；三類是指同時具備一類和二類建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響特征的建設(shè)項(xiàng)目。在長輸油氣管道工程施工期，作業(yè)帶寬度一般在18～25m，深度一般3～5m，雖然會造成一定的地表擾動，水質(zhì)污染，但其影響是暫時的，且不會影響地下水水力聯(lián)系及區(qū)域地下水流場或水位變化，因此，可依據(jù)《導(dǎo)則》，該管道工程確定為Ⅰ類建設(shè)項(xiàng)目。

確定完項(xiàng)目類型之后，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目場地的包氣帶防污性能、含水層易污染特征、地下水環(huán)境敏感程度、污水排放量與污水水質(zhì)復(fù)雜程度等指標(biāo)，確定長輸天然氣管道建設(shè)項(xiàng)目的工作等級為三級，確定長輸原油或成品油管道工作等級為二級或者三級。

四、地下水環(huán)境影響現(xiàn)狀調(diào)查和評價

1.現(xiàn)狀調(diào)查

長輸油氣管道工程地下水環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查的主要內(nèi)容是區(qū)域水文地質(zhì)條件調(diào)查和地下水環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測。這些具體的內(nèi)容在《導(dǎo)則》中均有了詳細(xì)的規(guī)定。特別強(qiáng)調(diào)的是在管道沿線穿越的生態(tài)敏感點(diǎn)及具有供水作用的水源地需再進(jìn)行較詳細(xì)的調(diào)查。

2.現(xiàn)狀評價

長輸油氣管道工程地下水環(huán)境現(xiàn)狀評價的主要內(nèi)容主要包括兩方面：一是采用單項(xiàng)水質(zhì)因子標(biāo)準(zhǔn)指數(shù)法進(jìn)行地下水水質(zhì)現(xiàn)狀評價，若存在超標(biāo)問題，應(yīng)分析原因；二是若評價范圍內(nèi)存在區(qū)域地下水水位降落漏斗狀況、地面沉降、地裂縫等環(huán)境水文地質(zhì)問題，應(yīng)結(jié)合地下水的排泄、補(bǔ)給、徑流對其進(jìn)行定量半定量分析。

五、地下水敏感目標(biāo)的確定

敏感目標(biāo)是指在建設(shè)項(xiàng)目施工和營運(yùn)過程中，需要重點(diǎn)保護(hù)避免受其影響破壞的特定對象。一般建設(shè)項(xiàng)目，地下水影響評價中最常見的敏感目標(biāo)包括飲用水源地、生態(tài)濕地、河流、地下水水庫、泉等環(huán)境敏感區(qū)。分析確定長輸油管道工程沿線敏感點(diǎn)時，應(yīng)考慮兩個方面：一，長輸油氣管道工程一般跨多地區(qū)、多地形地貌，沿線難免會經(jīng)過地質(zhì)脆弱點(diǎn)，增加長輸管道的風(fēng)險事故概率。因此，確定地下水敏感目標(biāo)時應(yīng)結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害報告中提到的地質(zhì)脆弱點(diǎn)，充分考慮地震、地質(zhì)災(zāi)害和不良地質(zhì)現(xiàn)象等。二、在油管道經(jīng)過的不可避免地段，應(yīng)充分考慮人類活動對管道的潛在影響，如部分城鎮(zhèn)郊區(qū)、人類活動密集區(qū)等也應(yīng)該是長輸油管道工程地下水環(huán)境影響評價的敏感目標(biāo)。

長輸天然氣管道工程地下水敏感目標(biāo)的確定應(yīng)考慮管道沿線飲用水水源保護(hù)區(qū)、具有飲用水功能的水井為主要敏感目標(biāo)。因?yàn)楣艿涝谏鲜龅貐^(qū)施工時，產(chǎn)生的生活廢水、生活垃圾、以及可能撒漏的機(jī)械油會對地下水產(chǎn)生一定的影響，除此以外，天然氣管道工程對地下水影響較小。

六、地下水環(huán)境影響預(yù)測

在確定長輸油氣管道地下水環(huán)境敏感目標(biāo)之后，我們結(jié)合地下水環(huán)境影響預(yù)測原則， 對長輸天然氣管道工程在施工期和運(yùn)行期，對地下水環(huán)境敏感目標(biāo)進(jìn)行三級評價預(yù)測，預(yù)測方法主要是回歸分析法、趨勢外推法、類比法和時序分析法。對長輸油管道工程在施工期和運(yùn)行期，在地下水敏感目標(biāo)區(qū)域應(yīng)進(jìn)行正常的和風(fēng)險事故狀態(tài)下兩種預(yù)測。主要預(yù)測方法是二級評價中水文地質(zhì)條件復(fù)雜時采用數(shù)值法，水文地質(zhì)條件簡單時采用解析法。三級評價多采用回歸分析法、趨勢外推法、類比法和時序分析法。

在重要地下水環(huán)境敏感目標(biāo)區(qū)域，預(yù)測范圍應(yīng)該充分考慮到地下水源匯項(xiàng)，覆蓋一個完整的水文地質(zhì)單元，以及可能與建設(shè)項(xiàng)目所在的水文地質(zhì)單元存在直接補(bǔ)徑排關(guān)系的區(qū)域。模擬預(yù)測結(jié)果應(yīng)包括管道與敏感目標(biāo)間水文地質(zhì)圖剖面圖、地下水潛水流場圖以及能夠反映地下水受到溢油事故污染時模擬結(jié)果預(yù)測圖等。

七、地下水環(huán)境影響評價執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)

我們知道，依據(jù)我國地下水水質(zhì)現(xiàn)狀、人體健康基準(zhǔn)值及地下水質(zhì)量保護(hù)目標(biāo)，并參照了生活飲用水、工業(yè)用水水質(zhì)要求，《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-93）將地下水質(zhì)量劃分為五類。

Ⅰ類，主要反映地下水化學(xué)組分的天然低背景值含量。適用于各種用途。

Ⅱ類，主要反映地下水化學(xué)組分的天然背景含量。適用于各種用途。

Ⅲ類，以人體健康基準(zhǔn)值為依據(jù)。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)用水。

Ⅳ類，以農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水要求為依據(jù)。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外，適當(dāng)處理后可作生活用水。

Ⅴ類，不宜飲用，其他用水可根據(jù)使用目的選用。

在長輸油氣管道地下水環(huán)境影響評價中，地下水評價執(zhí)行《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 14848-93）中的Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，其中，石油類參照《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)值（詳見表1），是能夠滿足國家環(huán)保要求的。

表1 地下水環(huán)境評價執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) （mg/L）

八、風(fēng)險防范措施

長輸油氣管道工程對地下水的環(huán)境影響總結(jié)為以下兩點(diǎn)：一、在施工期，施工人員的生活污水、生活垃圾、施工機(jī)械油料的意外撒漏等若不加強(qiáng)管理，有可能經(jīng)雨水流入地下水流場，給水體造成污染。二、在運(yùn)行期，若有油氣泄漏事故發(fā)生，泄漏出的原油隨地下水流場滲入地下水系統(tǒng)，造成水體污染。根據(jù)不同地段的不同水文地質(zhì)特征，工程對地下水的環(huán)境影響也不同，只有充分分析了工程沿線的地下水水文地質(zhì)條件、地下水類型等，合理劃分水文地質(zhì)單元之后，才能進(jìn)一步對地下水污染進(jìn)行模擬預(yù)測，并提出相應(yīng)污染防治措施。

根據(jù)長輸油氣管道工程特點(diǎn)，以及管道沿線的地質(zhì)地貌環(huán)境，并結(jié)合管道工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，為最大限度地減少對地下水環(huán)境的影響，防止地下水環(huán)境污染，應(yīng)采取以下措施：

1.對管道施工過程中可能產(chǎn)生的環(huán)境影響以預(yù)防為主，要求建設(shè)單位必須制定環(huán)境保護(hù)管理的具體措施，加強(qiáng)環(huán)境管理，預(yù)防對地下水環(huán)境產(chǎn)生不利影響；

2.在地下水埋深小于2.3m的區(qū)域埋設(shè)管道時，應(yīng)在管道上部填充砂礫，以盡量減少地下水流的阻力，增加滲透率，最大限度地減少地下水位上升，從而達(dá)到減輕地下水環(huán)境影響的目的；

3.在長輸油氣管道沿線地下水環(huán)境敏感區(qū)域設(shè)置地下水防污監(jiān)控點(diǎn)，建立地區(qū)地下水環(huán)境監(jiān)控體系，制定監(jiān)測計(jì)劃，并配備先進(jìn)的監(jiān)測儀器和設(shè)備，以便在日常巡線工作中及時發(fā)現(xiàn)問題，及時采取措施；

4.協(xié)助建設(shè)單位制定地下水風(fēng)險事故應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，明確風(fēng)險事故狀態(tài)下應(yīng)采取的封閉、截流等措施，提出防止受污染的地下水?dāng)U散和對受污染的地下水治理的具體方案。

九、小結(jié)

綜上所述，地下水環(huán)境影響評價因其具有隱蔽性和滯后性，一直以來是環(huán)境影響評價工作的重點(diǎn)。同任何建設(shè)項(xiàng)目一樣，長輸油氣管道工程在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的作用是毋容質(zhì)疑的，但他們對環(huán)境的影響也是顯而易見的。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，采取適當(dāng)?shù)牡叵滤Ｗo(hù)措施和完備的應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案，長輸油氣管道工程對地下水環(huán)境的影響是可以得到預(yù)防和治理的。本文就結(jié)合生產(chǎn)中遇到的一些實(shí)際問題，總結(jié)了以上幾點(diǎn)地下水環(huán)境影評價思路，僅供相互參考討論。希望在廣大環(huán)境影響評價工作者的共同努力下，地下水環(huán)境影響評價工作能夠?qū)崿F(xiàn)更大的突破。

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篇(4)

【關(guān)鍵詞】城市隧道 巖溶富水段涌水 綜合治理

引言

隧道涌水是一種是非常普遍的工程現(xiàn)象災(zāi)害，一旦處理不當(dāng)，而且隧道涌水產(chǎn)生的后果也是很嚴(yán)重，一旦發(fā)生，將不僅會嚴(yán)重影響工程的進(jìn)度、，增加經(jīng)費(fèi)，還會影響隧道結(jié)構(gòu)安全的安全等級設(shè)置會留下安全隱患、運(yùn)營安全。由于城市隧道地處城區(qū)，周邊有大量生產(chǎn)生活區(qū)，涌水處理不當(dāng)，還將嚴(yán)重影響隧道周邊居民的生產(chǎn)生活，甚至造成地陷、房屋坍塌、人員傷亡等。，對整個工程以及周圍的環(huán)境產(chǎn)生影響。同時，由于城市隧道所處的特殊的地理環(huán)境以及使用方面的要求，需要配置排水管、通風(fēng)照明、各種電纜電線設(shè)備、和儀表儀器的安置等。所以隧道背部必須保持干燥，干凈整潔，確保里面的各種儀表儀器以及電纜等的正常的工作運(yùn)行。所以相對于高速公路、鐵路隧道在防水發(fā)面的要求也是較高的。

隧道長期涌水不僅會使生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，還會使施工環(huán)境惡化產(chǎn)生安全隱患，甚至?xí)T發(fā)工程地質(zhì)災(zāi)害。所以隨著我們建設(shè)施工工程中逐漸意識到環(huán)境的重要性，加強(qiáng)了對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識，對于巖溶富水段涌水的治理我們的原則是：采用“排堵結(jié)合、定量堵水、限量排放、綜合治理有限排放，定量堵水、防放排截堵相結(jié)合，綜合治理”的原則，確保隧道施工引起的地下水滲漏量小于隧道開挖影響范圍地下水的補(bǔ)給量，以維護(hù)地下水環(huán)境平衡、達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境、保證施工及結(jié)構(gòu)安全的目的。這篇文章主要是向大家說明城市隧道涌水的的成因以及預(yù)測方法，也介紹了幾種對于隧道涌水的施工辦法和其中需要注意的問題和綜合治理方法，包括隧道涌水的預(yù)測、注漿方案及設(shè)備材料選擇、鉆孔注漿工藝、注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等，爭取將涌水對從而施工進(jìn)度、結(jié)構(gòu)安全、運(yùn)營安全、周邊居民生產(chǎn)生活的影響降到最低使我們能夠更加深刻的認(rèn)識到隧道涌水這一工程災(zāi)害。

隧道涌水的原因以及它對工程的影響

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)經(jīng)常出現(xiàn)涌水的地方是；構(gòu)造復(fù)合部位及其影響帶、不整合接觸帶、山間河谷、盆地、巖溶發(fā)育富水地帶、地表水系匯合地段、斷裂破碎帶、斷裂破碎帶透水性較強(qiáng)的地段等，這些地段尤其是和地表水體有水力聯(lián)系時涌水現(xiàn)象更加明顯。經(jīng)過分析認(rèn)為，隧道涌水會對軟弱結(jié)構(gòu)層面浸泡、軟化會嚴(yán)重降低其強(qiáng)度，同時也會在水位下降的時候帶走其中的填充物，使其更加迅速的解體，從而促使形成了坍塌和塌陷，給人們的生活帶來了威脅，對人們的生命造成了威脅。

施工過程中涌水對隧道產(chǎn)生的影響是，隧道開挖的過程中，涌水會使支撐面不穩(wěn)定影響混凝土的施工質(zhì)量；涌水還會使面層、開裂或者成塊掉落，甚至?xí)怪浪?；?dāng)涌水是出現(xiàn)在側(cè)壁時，會使噴射出的混凝土粘附不良甚至不能粘附，這樣會使工程的進(jìn)度大大降低，嚴(yán)重影響工作效率；在隧道襯砌施工完成以后，如果涌水處理的不徹底，那么混凝土中就會滲入水，對隧道產(chǎn)生侵蝕性的破壞，而且在冬季會結(jié)凍更加進(jìn)一步的對隧道造成不可逆的破壞。

隧道涌水處理的原則

對于巖溶富水段涌水的治理我們的原則是：采用“有限排放，定量堵水、防放排截堵相結(jié)合，綜合治理”的原則，保證隧道施工引起的地下水滲漏量小于隧道開挖影響范圍地下水的補(bǔ)給量，從而維護(hù)地下水環(huán)境平衡、達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理、保護(hù)環(huán)境、保證施工及結(jié)構(gòu)安全。另外根據(jù)涌水段所在的位置不同，在施工的時候也要靈活多變，方法是死的人是活的。巖體完整地段可以直接通過；小段巖層破碎帶，淌水流量大于可控制的排水流量時，要超前預(yù)支護(hù)管棚然后注漿堵水；對于巖體比較完整的能夠保證施工安全的，但是淌水流量大于可控制的排水量時，要先通過后徑向在注漿堵水。所以說根據(jù)不同的地段不同的狀況來采取不同的措施。此外，隧道涌用水段施工的時候要加強(qiáng)初期支護(hù)。

對于隧道涌水預(yù)測和綜合治理的幾項(xiàng)措施和方法

一、隧道涌水預(yù)測超前預(yù)報

主要是運(yùn)用高新科技TRT6000進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報。TRT6000是一種全新的地質(zhì)超前預(yù)報設(shè)備。TRT6000原理是當(dāng)?shù)卣鸩ㄓ龅铰晫W(xué)阻抗差異界面時，信號一部分透射進(jìn)入前方介質(zhì)，一部分被反射回來。聲學(xué)阻抗的變化一般發(fā)生在巖體內(nèi)的不連續(xù)界面或者是地質(zhì)巖層界面。反射回來的信號被高靈敏的地震信號傳感器接受，反射體的體積越大，聲學(xué)阻抗差別越大，回波也就越是明顯，越容易被探測到。通過分析，這項(xiàng)技術(shù)可以用于了解隧道工作面前方的地質(zhì)的情況。

隧道施工（特別是巖溶富水段），應(yīng)采用TRT6000層析掃描超前預(yù)報系統(tǒng)、地質(zhì)雷達(dá)、紅外探水儀等多種綜合物探手段，并結(jié)合超前鉆孔取芯及加長炮孔等探測手段，做到長距離宏觀預(yù)報與短距離準(zhǔn)確預(yù)報相結(jié)合，開展多層次、多手段的綜合超前地質(zhì)預(yù)報，重點(diǎn)對隧道工作面前方和巖溶富水段徑向進(jìn)行預(yù)測，并貫穿于施工全過程，為超前預(yù)注漿和徑向注漿提供依據(jù)。

二、隧道注漿方案選擇

通過隧道工作面前方超前地質(zhì)預(yù)報，發(fā)現(xiàn)隧道穿過高壓浮水、巖溶地段，可能產(chǎn)生突水、突泥災(zāi)害，危及施工安全或地表水環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞時，采用超前預(yù)注漿；每循環(huán)25米，注漿加固范圍為開挖輪廓線外5米。當(dāng)隧道穿過不同可溶巖分界線地段及物探異常地段，且危及施工安全或地表水環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞時，實(shí)施超前局部預(yù)注漿；在集中出水點(diǎn)周邊裂隙注漿加固后對出口孔進(jìn)行頂水注漿。當(dāng)隧道穿過巖體較完整但大面積淌水地段時，實(shí)施開挖后徑向注漿；當(dāng)隧道穿過巖體較完整但局部出水地段時，實(shí)施開挖后對出水點(diǎn)進(jìn)行局部徑向注漿；注漿加固范圍為開挖輪廓線外5米。

三、隧道注漿設(shè)備材料選擇

注漿設(shè)備可采用日本RPD多功能一體機(jī)，可大幅度提高鉆孔工作效率。注漿材料可采用普通水泥漿、水泥水玻璃雙液漿（簡稱雙液漿）、摻有化學(xué)液的水泥漿（簡稱膏漿）、套管、分隔器、膜袋等材料。其中膏漿相比水泥漿和雙液漿，特點(diǎn)是粘性可控、凝膠時間可控（30～600s）、擴(kuò)散范圍可估計(jì)、注漿密實(shí)效果好、受溫度濕度動水影響小，適用于水量較大、動水、溶腔管道等注漿堵水治理；但由于造價是普通水泥漿的3～5倍，只在普通水泥漿、雙液漿無法達(dá)到預(yù)期注漿堵水效果時使用。分隔器的使用，有助于分段控制壓力注漿；套管的使用，有助于注漿過程設(shè)置排水孔；膜袋的使用，有助于動水環(huán)境下溶腔管道的填充。

超前預(yù)注漿

通過隧道工作面前方超前地質(zhì)預(yù)報，發(fā)現(xiàn)隧道工作面前方水量較大導(dǎo)致無法正常開挖作業(yè)時，需對隧道工作面前方進(jìn)行超前預(yù)注漿，直至滿足工作面開挖安全及作業(yè)環(huán)境需要。四、隧道鉆孔注漿工藝

根據(jù)漿液擴(kuò)散半徑，布孔間距為1.5～2米，孔位按梅花型布置，注漿加固范圍為開挖輪廓線外5米，局部可根據(jù)涌水、裂隙等情況加密加深。鉆孔和注漿一般情況按先外后內(nèi)、先下后上、間隔分序施工的順序，以確保堵水加固效果。超前帷幕注漿應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔角度，以確保仰拱底部布孔及堵水加固效果。全環(huán)徑向注漿應(yīng)在兩端設(shè)置深孔截流段且優(yōu)先實(shí)施，減少涌水串流。

采用一次成孔自上而下分段注漿（如圖1）、分序?yàn)V排水式注漿（如圖2、3），采用孔內(nèi)分隔器，將注漿孔分為數(shù)段進(jìn)行注漿，該方法克服了反復(fù)鉆孔注漿掃孔的過程，可使鉆孔和注漿平行作業(yè)，大大提高了施工效率，節(jié)約了施工時間，適合用于搶險施工。此外該方法改善了注漿孔口封閉效果，使得孔口封閉承壓能力大幅提高，為提高注漿壓力奠定基礎(chǔ)。

五、隧道注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

隧道注漿達(dá)到設(shè)計(jì)（巖溶富水段注漿后平均每延米涌水量小于1立方米/天，檢查孔涌水量小于0.2L/min、檢查孔巖芯密實(shí)并達(dá)到一定強(qiáng)度等）及試驗(yàn)初步掌握的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)（單孔注漿終壓、單孔進(jìn)漿量等）后可結(jié)束注漿，實(shí)施開挖及初期支護(hù)作業(yè)。若隧道結(jié)構(gòu)安全等條件允許的情況下，巖溶富水段還應(yīng)經(jīng)歷雨季的檢驗(yàn)后再進(jìn)行二襯施工。避免二襯施工后實(shí)施注漿堵水，從而嚴(yán)重破壞二襯防排水及砼結(jié)構(gòu)，且堵水針對性差、效果差、成本高、工期長。

六、隧道防排水

巖溶富水段隧道二次襯砌、初期支護(hù)之間全環(huán)鋪設(shè)高分子復(fù)合防水卷材，鋼筋焊接等作業(yè)時可采取防火材料隔離保護(hù)，防止防水卷材燒傷等，確有損壞應(yīng)及時更換或修補(bǔ)。二次襯砌采用添加防水劑的高性能防水砼（抗?jié)B標(biāo)號不小于S12），施工應(yīng)采取措施保證砼連續(xù)澆筑，并及時振搗到位，避免砼出現(xiàn)冷縫或不密實(shí)影響防水效果。此外，同接縫處止水帶、止水條等施工質(zhì)量也應(yīng)重點(diǎn)控制。

巖溶富水段隧道防水層與噴射砼之間每隔5～10米設(shè)置ф50環(huán)向軟式透水盲溝一道（集中出水段加密設(shè)置），在有股狀水流處增設(shè)1～3×ф50透水盲溝，環(huán)向盲溝下伸到左右側(cè)邊墻腳通過變徑三通與ф150縱向透水盲溝相連，然后再通過DN50橫向PVC排水管（5米1道，集中出水段加密設(shè)置）排入排水溝。所有透水管應(yīng)外無紡布作為過濾，橫向排水管應(yīng)盡量設(shè)在環(huán)向盲溝處，以保證排水通暢。

以上是本人根據(jù)自己的想法結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗(yàn)提出來的一些關(guān)于城市隧道巖溶富水段涌水綜合治理方面的措施和方法，也許有諸多不足之處，希望能夠得到大家的寶貴意見和建議。筆者在這里感謝大家的支持與批評。

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3、孫謀，劉維寧. 隧道涌水對圍巖特性影響分析[J]. 隧道建設(shè). 2008. 28卷（2期）：143，145.

篇(5)

本文以上述影響因素為基礎(chǔ)對西南地區(qū)隧道工程條件下巖溶地下水系統(tǒng)的變化進(jìn)行特征分析。依據(jù)系統(tǒng)邊界的變化及隧道涌水匯水面積，將隧道工程下巖溶地下水系統(tǒng)的變化歸納為3種類型。隧道穿越巖溶類型(巖溶含水巖組的埋藏條件)、構(gòu)造特征、補(bǔ)給特征以及巖溶水徑流方式不同的巖溶地下水系統(tǒng)時，地下水系統(tǒng)邊界及隧道涌水匯水面積邊界的變化可大致歸于上述3種類型中的某一種。其中，Ⅰ類常見于型巖溶區(qū)隧道穿越背斜構(gòu)造、向斜構(gòu)造及單斜構(gòu)造，－覆蓋型巖溶區(qū)隧道穿越背斜構(gòu)造、向斜構(gòu)造，亦可見于－埋藏型巖溶區(qū)隧道橫向穿越向斜構(gòu)造或隧道走向與巖層走向垂直穿越單斜構(gòu)造;Ⅱ類常見于型巖溶區(qū)隧道穿越背斜構(gòu)造，亦可見于－埋藏型巖溶區(qū)隧道走向與巖層走向平行穿越單斜構(gòu)造;Ⅲ類可見于－覆蓋型或－埋藏型巖溶區(qū)隧道縱向穿越背斜構(gòu)造、向斜構(gòu)造或隧道走向與巖層走向平行穿越單斜構(gòu)造。

2典型案例分析

研究區(qū)位于黑龍?zhí)丁俣蓴嗔岩詵|，滇池北東岸，緊鄰昆明市區(qū)。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造以大凹子背斜為主，背斜走向北東—南西，核部為寒武系地層，兩翼產(chǎn)狀較平緩，依次為泥盆系、石炭系、二疊系地層。選擇研究區(qū)金汁河地下水系統(tǒng)(Ι)作為隧道工程巖溶地下水系統(tǒng)典例。本文假設(shè)3種隧道穿越方案，分別將不同隧道穿越方案影響下的巖溶地下水系統(tǒng)與天然巖溶地下水系統(tǒng)的特征進(jìn)行對比分析，并初步預(yù)測隧道涌水量及其涌水危險性。

2.1天然巖溶地下水系統(tǒng)特征

金汁河地下水系統(tǒng)(Ι)位于研究區(qū)西北側(cè)，靠近昆明盆地邊緣。該系統(tǒng)北側(cè)以金汁河和盤龍江的地下水分水嶺為界，西側(cè)以第四系和基巖的接觸界線為界，東側(cè)和南側(cè)均以地下水分水嶺為界。金汁河地下水系統(tǒng)(Ι)可劃分為九龍灣地下水系統(tǒng)(Ι－1)、莊科地下水系統(tǒng)(Ι－2)和石頭山地下水系統(tǒng)(Ι－3)3個子系統(tǒng)。九龍灣地下水系統(tǒng)(Ι－1)位于金汁河地下水系統(tǒng)的北西側(cè)，大凹子背斜的北西翼，其北東側(cè)以金汁河和盤龍江的地下水分水嶺為界，南西側(cè)以第四系與基巖的接觸界線為界，北西側(cè)以地表分水嶺和可溶巖與非可溶巖的接觸界線為界，南東側(cè)以可溶巖與非可溶巖的接觸界線為界。主要的含水巖組為P1Y、C2w和D3z地層。系統(tǒng)內(nèi)可溶巖和非可溶巖呈單斜構(gòu)造互層狀出露，呈北東—南西向展布。莊科地下水系統(tǒng)(Ι－2)位于金汁河地下水系統(tǒng)的中部、大凹子背斜的北西翼，其北側(cè)、西側(cè)與東側(cè)以可溶巖與非可溶的接觸界線為界，巖層近南北向展布，主要的含水巖組為1l地層。石頭山地下水系統(tǒng)(Ι－3)位于九龍灣地下水系統(tǒng)與莊科地下水系統(tǒng)之間，以可溶巖與非可溶巖的接觸界線為界，主要的含水巖組為1l地層。

2.2隧道工程下巖溶地下水系統(tǒng)變化特征

2.2.1方案一隧道穿越P1y可溶巖地層，其走向與巖層走向近于平行。該區(qū)域地質(zhì)條件較簡單，為單斜構(gòu)造，無斷裂發(fā)育。P1y碳酸鹽巖上覆P2β巖漿巖，巖層呈北東—南西走向，傾向北西。從天然巖溶地下水系統(tǒng)劃分來看，隧道屬于P2β巖漿巖地下水系統(tǒng);從剖面上看，因隧道的開挖，隧道成為Ι－1系統(tǒng)新的排泄點(diǎn)。隧道施工影響范圍內(nèi)，地下水循環(huán)發(fā)生改變。在隧道工程的影響下，將Ι－1系統(tǒng)北西側(cè)以滲透系數(shù)低于隧道所在位置天然圍巖的1/10的緩沖帶邊界為邊界進(jìn)行調(diào)整(圖2a)，隧道涌水匯水面積的勾畫可與天然巖溶地下水系統(tǒng)的劃分相同。

2.2.2方案二隧道平行于斷裂走向穿越1l可溶巖地層，斷層性質(zhì)為逆斷層，且導(dǎo)水。因斷層的錯動，使1l可溶巖地層再一次出露地表。D2h、2d地層相對隔水，被圈閉的1l地層形成一相對獨(dú)立的巖溶地下水系統(tǒng)(Ι－3)。從天然巖溶地下水系統(tǒng)劃分來看，隧道屬于Ι－3系統(tǒng);從剖面上看，隧道在開挖過程中，以隧道為中心形成新的勢匯，同時襲奪Ι－2系統(tǒng)與Ι－3系統(tǒng)的水量，系統(tǒng)內(nèi)地下水的運(yùn)動特征和補(bǔ)排關(guān)系發(fā)生改變。在隧道工程的影響下，應(yīng)調(diào)整天然巖溶地下水系統(tǒng)邊界，將Ι－2系統(tǒng)與Ι－3系統(tǒng)合并為一個完整的地下水循環(huán)體系，此時隧道涌水的匯水面積增大。

2.2.3方案三隧道走向與單斜地層走向近于垂直，且隧道穿越兩個相互平行的巖溶地下水系統(tǒng)(Ι－1，Ι－2);隧道在非可溶巖段施工時，及時襯砌止水。從隧道縱剖面上看，隧道在開挖過程中，成為系統(tǒng)新的排泄點(diǎn)。隧道施工破壞了原有的滲流場平衡，致使地下水的運(yùn)動特征和補(bǔ)排關(guān)系發(fā)生改變。在隧道工程的影響下，將Ι－1系統(tǒng)和Ι－2系統(tǒng)北西側(cè)以隧道線路所在平面與非可溶巖層面相交線在平面上的投影為邊界進(jìn)行調(diào)整，隧道涌水匯水面積的勾畫可與天然巖溶地下水系統(tǒng)的劃分相同。

2.3隧道涌水量預(yù)測及危險性分析

假設(shè)隧道涌水過程已經(jīng)與改變之后的巖溶地下水系統(tǒng)循環(huán)過程相平衡，采用基于水均衡原理的降雨入滲系數(shù)法初步預(yù)測計(jì)算隧道的涌水量。從表2中可以看出:隧道工程的施工使地下水系統(tǒng)的邊界發(fā)生了移動，但隧道涌水匯水面積的勾畫，方案二改變，方案一和方案三與天然巖溶地下水系統(tǒng)的劃分相同。由此可知，方案一、方案三屬于隧道工程下巖溶地下水系統(tǒng)變化類型Ⅱ，方案二屬于隧道工程下巖溶地下水系統(tǒng)變化類型Ⅲ。方案二中，因匯水面積的增大，隧道總正常涌水量增加1813.61m3/d，雨季最大涌水量增加3627.22m3/d，單位長度正常涌水量增加2.78m3/(d•m)，單位長度最大涌水量增加5.56m3/(d•m)，隧道發(fā)生涌突水的危險性顯著提高。

3討論

(1)地下河管道系統(tǒng)發(fā)育的地區(qū)，地下河是該區(qū)地下水主要的運(yùn)移通道，也是巖溶地下水系統(tǒng)主要的徑流、排泄通道。為了分析隧道與系統(tǒng)天然排泄點(diǎn)間的補(bǔ)、排關(guān)系，明確隧道施工對滲流場的擾動范圍，本文將較短小的地下河管道視作“天然排泄點(diǎn)”。

(2)隧道施工造成開挖空間周圍應(yīng)力重新分布，致使圍巖發(fā)生變形與破壞。圍巖變形范圍內(nèi)應(yīng)存在某一點(diǎn)，該點(diǎn)處的滲透系數(shù)與隧道所在位置天然圍巖的滲透系數(shù)成某一比例，致使在該點(diǎn)向隧道內(nèi)與隧道外方向的巖層中，地下水流線變化明顯。實(shí)際工程應(yīng)用中，隧道開挖破壞地下水水流系統(tǒng)，形成的地下水分水嶺是難以確定的。因此，可以依據(jù)隧道圍巖的變形范圍來考慮一個緩沖帶，以該緩沖帶的邊界作為隧道工程下巖溶地下水系統(tǒng)的劃分邊界。

(3)隧道工程引起大范圍地下水系統(tǒng)邊界的變化是一個長期的過程。隧道涌水量的計(jì)算需要在隧道涌水過程已經(jīng)與地下水循環(huán)動態(tài)平衡的前提下進(jìn)行。

(4)本文僅對巖溶類型(巖溶含水巖組的埋藏條件)、構(gòu)造特征、補(bǔ)給特征、巖溶水徑流方式與隧道工程特點(diǎn)相組合的簡單模式進(jìn)行系統(tǒng)變化特征的歸納。而對于考慮復(fù)合構(gòu)造、強(qiáng)徑流帶特征、排泄特征、隧道施工方法等的復(fù)雜情況，還需要進(jìn)一步深入探討。

4結(jié)論