闽粤地区管道沿线地质灾害发育特征及防治措施

徐友鹏，胡贵斌

（国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司广东输气分公司，广东广州 510630）

目前学术界基本没有学者分析闽粤地区管道沿线地质灾害发育特征的问题，虽然也存在相关研究，但是结合实际情况制定防治措施的研究较少。本文涉及的管道沿线主要就是指西气东输三线闽粤支干线。西气东输三线闽粤支干线（广州-潮州段）的地质灾害风险管理工作需要在现实情况中进行加强，否则就会直接影响管道完整性，甚至可能会造成人员伤亡。据此，相关人员必须要对管道地质灾害风险现状进行细致的调查，对管道的高风险区段及高风险因素进行合理识别，为管道设计部门优化设计方案提供决策支持，同时为风险的消除打下坚实的基础，将西气东输三线闽粤支干线管道风险控制在可接受的范围内，为今后西气东输三线闽粤支干线的长期安全平稳运行提供保障。本文分析了相关问题，具备一定程度上的现实意义。

1 管道沿线环境与区域地质条件

1.1 管道沿线环境

在对整体问题进行研究前，有必要明确管道沿线环境及区域地质条件。先从管道沿线环境的具体角度来看，西气东输三线闽粤支干线（广州-潮州段）工程起点为广深支干线 6#阀室，终点为潮州分输清管站，途经广州市增城区，惠州市龙门县、博罗县，河源市源城区、江东新区、紫金县，梅州市五华县，揭阳市揭西县，梅州市丰顺县，揭阳市揭东区，潮州市潮安区。广东省属亚热带、热带季风气候，夏长冬短，雨量充沛。闽粤地区管道沿线经过的地区气温差异较小，一般年平均气温20.5～21.9℃，全线极端最低气温为-4.4℃（龙门县），极端最高气温为39.6℃（潮安区）。

对于管道沿线的降水强度而言，其具体程度会对区域内地质灾害的形成产生一定的控制作用。从降水量的角度来看，管道沿线年平均降水量1 519～2 192mm，最小年降水量935.9mm，最大降水量2 939.5mm。

从具体地形地貌的角度来看，闽粤地区管道沿线的地貌类型较为多样，不仅包括平原和谷地，还包括低山和丘陵，具体的地形地貌以低山、丘陵为主。闽粤地区管道沿线自西向东低山主要包括罗浮山、莲花山等，低山间相间分布丘陵、谷地和平原，谷地有西部东江、琴江和增江河谷等，平原有中部的揭阳平原等。

从闽粤地区管道沿线区域地层和构造的角度来看，主要结合管道所经区域的发育地层及岩性进行分别叙述。西气东输三线闽粤支干线（广州-潮州段）工程起点为广深支干线 6#阀室，终点为潮州分输清管站，途经广州市增城区，管道沿线出露地层为第四系地层及古生代混合岩地层；途经惠州市龙门县，出露地层为第四系地层、侏罗系地层、石炭系地层、泥盆系地层以及寒武系地层；途经博罗县、河源市源城区，管道沿线出露地层为第四系地层、晚第三系（N）地层、白垩系上统地层、侏罗系下统地层及石炭系下统地层等；途径江东新区、紫金县、梅州市五华县，区域地层主要为第四系岩层、白垩系岩层、侏罗系岩层和三叠系岩层；途径揭西县，管道沿线所属区域地层主要为第四系残坡积层，下伏的基岩为白垩系岩层、侏罗系；途径丰顺县、揭东区、潮安区，管道沿线所属区域地层主要为第四系岩层、白垩系岩层、侏罗系岩层和三叠系岩层[1]。

闽粤地区管道沿线的工作区表层广泛存在类土质，类土质主要就是指除了具有土的基本性质外，还保留了原岩中的结构面，同时还残存少量中风化的原岩硬核。对于闽粤地区管道来说，其长期埋于地下，因此面临的主要工程问题就是类土质场站病害、管道水毁、边坡失稳等，容易引发滑坡和山坡型泥石流等地质灾害。

1.2 管道沿线区域地质环境

闽粤地区管道沿线的区域地质情况包括区域构造、地震及断裂情况等。从区域构造的角度来看，闽粤地区管道所经区域位于华南板块东南缘，自震旦系以来，发生过很多次具体的构造运动，志留系末发生的强烈加里东褶皱造山运动，其具备紧密线型褶皱的特征，随着区域动力变质、断裂动热变质、混合岩化及岩浆的侵入和喷发，形成褶皱基底，轴线以 NEE 向为主，其中九连山-佛冈-郁南和蕉岭-增城-腰古-云开两条复背斜带，呈 NE～EW～NEE 向展布，略呈“S”形辗转弯曲，构成广东的重要构造骨架。具体的区域构造变化会底层分布及岩浆活动都产生了较为重要的控制作用[2]。

从发生地震的具体情况来看，闽粤地区管道区域在大地构造位置上具有2个Ⅰ级大地构造位，差异明显，这两个大地构造位分别是华南褶皱系、东南沿海褶皱系。自从公元1067年起，闽粤地区管道区域范围内共记录到破坏性地震53次，破坏性地震就是震级在4.7以上的地震，在53次破坏性地震中，4.7～4.9级的地震共23 次，5.0～5.9 级地震共21次，6.0～6.9级地震共7次，7.0～7.9级地震共2次，1918年2月13日发生于广东南澳南澎列岛的震级为7.3级。根据具体的地震观测结果，闽粤地区管道区域内的中小地震主要集中在两个地区，除了潮汕盆地、南澳海域外，还包括河源震群。河源小震震群在区域内较为显著，在区域内所记录的 ML≥1.0 级地震中，河源附近的地震次数占总数的 56%。

结合设计文件引用地震评价报告的结论，闽粤地区管道区域主要包括10条断裂，其中全新世活动和部分活动断裂两条：韩江断裂（F1）和榕江断裂（F3），晚更新世活动或部分活动断裂有：古巷—澄海断裂（F2）和邵武—河源断裂（F9），其余 6 条断裂为早中更新世活动断裂。上述断裂的活动性较弱，原则上不需要对闽粤地区管道区域的地表断错设防问题进行考虑，但区域内的具体地形地貌及其发育条件直接受到地质构造的控制，同时沿线断裂存在着带状分布的情况，不够稳定，会对管道的完整性和稳定性产生严重影响。因此，在现实情况中相关人员必须要合理加强对沿“断裂沟”敷设的“沿沟”或“顺脊”管道路由两侧斜（边）坡的稳定性评价工作[3]。

2 闽粤地区管道沿线地质灾害发育特征及防治措施

2.1 闽粤地区管道沿线地质灾害发育特征

2.1.1 坡面水毁灾害的发育特征

闽粤地区管道沿线地质灾害存在多种不同的类型，对其发育特征进行明确十分重要，能够为灾害的防治提供具体依据。从坡面水毁灾害的发育特征来看，闽粤地区管道因自然环境条件变化的差异性较小，因此往往会受到地形地貌、地质构造、岩土体工程地质性质、气候等因素的影响。根据具体统计和研究，闽粤地区管道共发生了21处坡面水毁灾害，是闽粤地区管道主要面临的地质灾害类型。闽粤地区管道沿低山—丘陵地貌斜坡顺坡上、下行，其间或穿越丘陵间沟谷，管道随地形有起伏，还有一种管道沿丘陵横向敷设的山脊线，但管道周围没有明显的不稳定斜坡或较大的沟道。从地层结构的角度来看，其基本都是花岗岩类残积土，砂砾含量高，多呈碎块状，坡面稳定性较差。

2.1.2 河沟道水毁灾害的发育特征

闽粤地区管道沿线共有4处河沟道水毁灾害。从丘陵地区的角度来看，河沟道水毁灾害是较为常见的地质灾害类型之一，闽粤地区管道沿低山—丘陵地貌的低凹的沟谷内顺山坡坡脚布设，同时还对沟谷进行了横穿操作，该沟谷主要存在两种可能，一种是一般性的常流水河道，另一种是泥石流沟道。地层结构一般上部为花岗岩风化后残积形成的粉质黏土，这种粉质黏土存在着很多的砂土与碎石，下部为全—强风化花岗岩，主要呈碎块状。以上所述，基本就是河沟道水毁灾害在闽粤地区管道沿线的发育特征。

2.1.3 不稳定斜坡灾害的发育特征

不稳定斜坡灾害共8处，占总调查46处的17.4%，为丘陵地区常见的地质灾害类型。该类管道作业带横切纵向切割山坡，作业带附近山体疑似发育不稳定斜坡地貌（或滑坡、崩塌），管沟开挖后山体应力状态发生了改变，易引起崩塌、滑坡等灾害，危及临近管道安全。一般地层结构上部为全风化花岗岩残积土，下部为强风化花岗岩，岩体较破碎，节理裂隙发育，稳定性较差。

2.1.4 坡面水毁+河沟道水毁灾害的发育特征

在闽粤地区管道沿线共发生9处坡面水毁+河沟道水毁灾害。坡面水毁+河沟道水毁灾害是丘陵地区常见的地质灾害类型之一。对于该类灾害来说，其主要为河沟道水毁，但是在管沟开挖后，坡面水毁往往会较为严重。其具体的发育特征与坡面水毁和河沟道水毁完全相同，只是包括了上述两种具体的情况，危害性更大，对现实的影响更加严重，对其进行治理的难度更大，需要引起相关人员的重视。

2.1.5 坡面水毁+不稳定斜坡灾害的发育特征

在闽粤地区管道沿线共发生4处坡面水毁+不稳定斜坡灾害。与上述的地质灾害类型相同，坡面水 毁+不稳定斜坡灾害是丘陵地区常见的地质灾害类型之一。实际上该类灾害的主要表现是不稳定斜坡，无论是崩塌还是滑坡都完全包括在其中，但是在管沟开挖后，其具体坡面水毁情况较为严重，即便其发育特征与坡面水毁和不稳定斜坡完全相同，但仍然不能放松对该类型灾害的警惕。

2.2 闽粤地区管道沿线地质灾害的防治措施

2.2.1 坡面水毁灾害的防治措施

闽粤地区管道沿线地质灾害防治措施的制定以具体的灾害发育特征为依据。从坡面水毁灾害的角度来看，一般来说，管沟扫线后容易形成坡面水毁灾害，尤其是在原地表现实中遭到了破坏的情况下，必须要想办法对水土流失的具体情况进行防治，相关单位在坡面对消能和截水沟进行设计，分段分块对柔性截排水系统进行增加，达到防治目的。此外，在管沟内截水墙的基础上，需要适当的加深至原土层内。对于管沟的回填，应合理对其进行压实，压实度必须要达到0.85以上。山脊线类管沟应该回填成拱形背状，在形成自然散排的基础上对植被进行恢复[4]。

2.2.2 河沟道水毁灾害的防治措施

河沟道水毁灾害是山区常见的水毁灾害类型，从其河道的规模来看，其可能存在较大规模，也可能存在较小规模，同时还可能隶属于典型的泥石流沟道范围当中。为了对河沟道水毁灾害进行防治，必须要强化思想，全身心地投入具体工作当中，在管道低凹集水区域按照实际情况对排水槽进行设置，从而避免沟道冲刷影响管道安全；在管道顺沟敷设处应对河堤、消能墙等进行设置，同时还需要重视防冲槛的设计问题，发挥其具体作用；对于较大河流或泥石流沟道，必须要在防治过程中重视细节，按照相关标准对洪峰流量进行计算，同时结合具体的计算结果来对较高标准的水工保护措施进行应用[5]。最后，需要对植被进行恢复。

2.2.3 不稳定斜坡灾害的防治措施

不稳定斜坡灾害是山区常见地质灾害类型，对于不同情况，应选择不同防治手段，一方面可以采取工程措施来进行支挡的具体操作，另一方面可以在对地质情况进行勘察后对防治措施进行确定。在斜坡规模较小的情况下，如果一些段落的危害较为明显，那么就必须要采取必要的工程支挡措施[6]。对于地貌疑似滑坡的地段，应在进行专项地质勘查的情况下对其稳定性进行评价，结合具体的结果来不断优化治理方案。最后，在管沟回填并压实的情况下，应对植被进行恢复。

2.2.4 坡面水毁+河沟道水毁灾害的防治措施

不稳定斜坡灾害为山区常见水毁类型，一般为小型沟道，不属于泥石流沟道，因此应用一般的水工保护措施就可以达到具体目标。对于管道低凹集水区域，应结合具体情况对排水槽进行设置。在管道顺沟敷设段需要设置河堤、消能墙、防冲墙等。最后，在管沟回填并压实的情况下，应对植被进行 恢复。

2.2.5 坡面水毁+不稳定斜坡灾害的防治措施

坡面水毁+不稳定斜坡灾害同样较为常见，除了需要进行地质勘查确定防治方案外，对于不严重的区域可以应用常规工程措施，例如在坡面结合消能分段增设柔性截排水系统，或者是对管沟内截水墙进行适当加深。对于危害较为明显的段落，同时斜坡规模较小，应采取必要的工程支挡或削方减载措施。对于地貌发育有滑坡的地段，应进行专项勘查，根据结果来制定方案，在管沟回填并压实的情况下，应对植被进行恢复。

3 结束语

西气东输三线闽粤支干线（广州-潮州段）区域内的具体地形地貌及其发育条件直接受到地质构造的控制，同时沿线断裂存在着带状分布的情况，不够稳定，会对管道的完整性和稳定性产生严重影响。因此，必须在现实情况中加强地质灾害风险管理工作，避免地质灾害损害管道完整性。