中缅管道缅甸段主要地质灾害类型及原因分析论文_徐江

中缅管道缅甸段主要地质灾害类型及原因分析论文_徐江

四川省地质工程勘察院 四川成都 610072

摘要:缅甸地区特殊的工程地质条件已经成为影响中缅管道缅甸段安全运营的重要因素。本文通过近年来对中缅管道缅甸段的地质灾害调查分析统计,总结了改地区主要的地质灾害类型及形成原因。

关键词:中缅管道;地质灾害;滑坡;坡面水毁(冲蚀);河沟道水毁

1 引言

中缅管道是我国"十一五"期间规划的重大管道项目之一,是我国油气进口的西南战略通道。中缅管道缅甸段起于缅甸皎漂海岸,途经缅甸若开邦、马圭省、曼德勒省、掸邦,从云南瑞丽入境,缅甸段全长约800 km,为油气并线敷设。

管道沿线穿越多个地貌单元、大地构造单元和及多条地震活动带,属构造运动和地震活跃区。因其特殊的大地构造环境、强烈的现代地壳运动和强降雨气候现象,决定了中缅管道缅甸段沿线地质灾害频发,对管道安全运营构成了极大威胁。

2 地质环境条件

缅甸降雨主要集中在5~10月,约占全年降雨量的90%;管道沿线年降雨量可分为2000mm以上区域(分布在若开邦及皎漂沿海,年均降雨量4800mm,极端情况可达6000mm)、1000~2000mm区域(分布在缅北掸邦高原)和1000mm以下区域(分布在马圭省、曼德勒)。

管道沿线主要穿越了阿拉干滨海低地、若开山地、伊洛瓦底江盆地、掸邦高原等地貌单元和印缅—苏门答腊褶皱系(Ⅲ)、冈底斯—念青唐古拉褶皱系(Ⅱ)一级大地构造单元及多条地震活动带,属构造运动和地震活跃区。管道沿线穿越的地层主要有前寒武系、奥陶系、志留系、三叠系、侏罗系、白垩系、古近系、新近系和第四系等地层;岩性主要有砂岩、泥岩、板岩、千枚岩、黑云母花岗片麻岩、角闪花岗岩及第四系松散冲击的粉土、砂土等。

3 灾害点类型及分布规律

通过对近三年中缅管道缅甸段沿线的297处地质灾害点进行分析统计,管道沿线主要发育的地质灾害类型有滑坡、坡面水毁(冲蚀)、河沟道水毁等3种。按灾害类型划分,滑坡占12处、坡面水毁(冲蚀)占161处、河沟道水毁占117处,其他类型共计7处。按灾害分布区域划分,若开山地段占151处,伊洛瓦底江盆地段占23处,掸邦高原段占112处,其余11处主要分布在阿拉干滨海低地。

4 管道沿线主要工程地质问题

管道沿线发育的地质灾害类型以若开山高山峡谷极强降雨区发育的滑坡、坡面水毁(冲蚀)和缅北全强风化花岗岩区发育的坡面水毁(冲蚀)最为典型,主要表现为:

4.1 若开山高山峡谷极强降雨区发育的地质灾害问题

若开山是缅甸的主要山脉之一,山脉西侧为迎风区,雨季降雨量非常大;东侧属于背风区,降雨量相对较小。该区域年均降雨量4800mm,极端情况可达6000mm,降雨主要集中在5~10月,约占全年降雨量的90%,其中又以6~8月居多。

若开山山脉在区域上对应于向南倾伏的复背斜构造,地势整体上北高南低,主脊海拔800~1400m,该山脉总宽度80~100km,由西向东可进一步划分为3个次一级的地貌单元:

(1)西侧山麓带:构造上对应于复背斜构造的西侧一翼,宽20~30km,表现为平均海拔100~500m、地表起伏较大的低山地貌,沟谷由西侧的缓坡宽谷向东渐变为深谷陡壁。该区主要以始新世的砂岩、泥岩地层的广泛紧闭和倒转褶皱为特征,岩石硬度较低,较易风化,在沟谷两侧常见厚层的松散风化土层,主要地质灾害类型为滑坡、坡面水毁(冲蚀)和河沟道水毁。

(2)中部山脊带:构造上对应于复背斜构造的核部,宽30~40km,平均海拔800~1000m,表现为地表起伏很大的中山地貌,其中主要山峰的海拔都在1200~1400m之间,地表切割深度可达400~600m。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该区域岩性主要为白垩系板岩、千枚岩,加之褶皱构造作用强烈,地层产状普遍较陡,岩石十分破碎,表层容易出现松散层,主要地质灾害类型为滑坡和坡面水毁(冲蚀),也有河沟道水毁现象。

(3)东部山麓带:构造上对应于复背斜构造的东侧一翼,整体地势为西高东低,平均海拔较低,地势低缓起伏,沟谷切割较浅,主要表现为低缓丘陵。岩性主要表现为新世-中新世弱胶结砂岩、泥岩,岩石硬度较低,较易风化,在雨季河流冲刷和降雨作用下,易滑坡、坡面水毁(冲蚀)和河沟道水毁。

综上,若开山高山峡谷极强降雨区发育的地质灾害类型主要为滑坡、坡面水毁(冲蚀)和河沟道水毁,主要原因为:(1)区内地形陡峻,管道作业带坡度陡、斜坡长,沿坡面的汇水流速、流量大,对坡面的冲蚀能力极强;(2)区内降雨雨强、雨量大,降雨汇流洪水强度大;(3)管道管沟、作业带回填土体为碎石土,在坡度陡、斜坡长的条件下,相对抗冲刷能力不足;(4)区内沟谷地带以冲蚀、下切为主,局部地带堆积物较厚,水工结构基础未能埋置于稳定地层上,导致基础悬空、损毁;(5)原部分水工保护结构平面布置不合理,施工质量较差,在山区洪水冲击作用下,极易损坏。

4.2 缅北全强风化花岗岩区的坡面水毁(冲蚀)问题

缅北全风化花岗岩主要分布在掸邦高原的西侧边缘,该区域多年平均降雨量为1535mm,其中5~10月降雨量为1345mm,占全年降雨的 87.6%;其降雨特点表现为雨季多瞬时阵性暴雨。

该区域主要为丘陵地貌,岭丘高程900~1300m之间,主要的地貌形态特征是沟谷蜿蜒绵长,纵坡降相对较小,谷地宽缓,相对高差多在50~100m之间,自然斜坡坡度一般为8~20°,局部可达30°左右,一般表现为上缓下陡。

该区域分布的地层岩性主要为前寒武系深变质岩,以黑云母花岗片麻岩为主,其特点为全风化带厚度极大,最大处可达100余米,全风化层以砂土为主,土体抗水蚀能力很差,地表植被一旦遭受破坏,在雨水、沟流冲刷下易形成坡面水毁(冲蚀)乃至滑坡,地质环境十分脆弱。

管道穿越缅北全风化花岗岩段形成大量坡面水毁(冲蚀)的主要原因为:(1)区内降雨量大,雨季多为瞬时阵性暴雨;(2)区内局部段坡谷陡峻,降雨汇流时间短,洪水强度大;(3)管道建设时,管沟、作业带开挖破坏了全风化花岗岩区域顶部约50~100cm厚的抗冲刷风化残积土及地表植被,并形成大量高陡边坡;作业带出露的全强风化花岗岩以砂粒结构为主(砂粒含量大于90%),结构疏松,抗冲刷能力弱,而土体养分又极少,在没有采用有效措施的情况下,植被恢复极为困难;(4)局部线路纵向坡度较大(现场实测最大达34°),而管沟、作业带回填基本采用松砂土,自然休止角仅为26~28°,回填砂土渗透性大,自身稳定性较差,抗冲刷能力差,在降雨等外界条件扰动下,极易发生坡面冲刷及坡面失稳,同时易形成潜蚀、潜流,造成支挡结构基础悬空、排水系统基底破坏;(5)原部分水工保护结构平面布置不合理,基础埋置深度不足,施工质量较差,在山区洪水冲击作用下,极易损坏。

5 结束语

(1)缅甸特殊的工程地质条件和强降雨决定了中缅管道缅甸段沿线地质灾害频发,主要类型有滑坡、坡面水毁(冲蚀)、河沟道水毁3种;灾害点主要分布在若开山地段和掸邦高原段。

(2)不同的地质条件导致沿线出现不同的地质灾害类型,其中以若开山高山峡谷极强降雨区发育的滑坡、坡面水毁(冲蚀)和河沟道水毁和缅北全强风化花岗岩区的坡面水毁(冲蚀)问题尤为典型。

(3)管道地质灾害的类型和分布区域受沿线工程地质条件的影响十分明显,其中地形地貌是控制地质灾害发育的重要因素之一。

(4)加强管道沿线地质灾害的调查、研究、分析与归类,不仅利于管道地质灾害的治理工作,同时也为管道地灾的风险管控指明了方向。

参考文献:

[1]中缅油气管道工程地质灾害危险性评估报告,中国地质科学院地质力学研究所,2007.

[2]祁小博等,中缅油气管道工程(缅北改线段)地质灾害危险性评估报告,中国地质环境监测院,2010.

[3]中缅油气管道工程某江穿越岩土工程勘察报告(详细勘察),中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司,2008.

论文作者:徐江

论文发表刊物:《基层建设》2017年4期

论文发表时间:2017/5/19

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