樂(lè)東22-1-15-1油氣管線路由區(qū)工程地質(zhì)災(zāi)害研究.pdf

1、21世紀(jì)是“海洋開(kāi)發(fā)的時(shí)代”，隨著社會(huì)的發(fā)展與進(jìn)步，人類將工程建設(shè)的中心轉(zhuǎn)移到了海洋。淺海石油的勘探開(kāi)發(fā)，通訊電(光)纜、油氣管線的鋪設(shè)等項(xiàng)目都要求對(duì)工程場(chǎng)址或路由進(jìn)行細(xì)致的地質(zhì)災(zāi)害研究，預(yù)防可能發(fā)生的各種海洋災(zāi)害。 樂(lè)東22-1/15-1預(yù)定路由管線位于北部灣南部陸架，該區(qū)油氣資源豐富，海上平臺(tái)、海底管線數(shù)量眾多，許多學(xué)者都對(duì)該區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行過(guò)大量的研究工作，但將各種災(zāi)害性地質(zhì)現(xiàn)象同海底管道穩(wěn)定性結(jié)合起來(lái)的研究較少。本文在各

2、種工程報(bào)告、論文、資料的基礎(chǔ)上，分析預(yù)定管線路由區(qū)的工程環(huán)境和底質(zhì)特征，研究了可能影響管線穩(wěn)定性的不良的工程地質(zhì)現(xiàn)象，包括活動(dòng)性沙波，海底滑坡等，同時(shí)對(duì)海底管線鋪設(shè)后可能發(fā)生的管線沖刷和懸跨問(wèn)題進(jìn)行了預(yù)測(cè)。本文的研究?jī)?nèi)容對(duì)未來(lái)海底管道的規(guī)劃和施工具有一定的指導(dǎo)意義。 按照地形地貌、底質(zhì)和沉積環(huán)境特征將研究區(qū)由陸向海方向依次劃分為近岸平坦區(qū)，中部強(qiáng)沖刷剝蝕區(qū)和平臺(tái)平坦區(qū)。在中部強(qiáng)沖刷剝蝕區(qū)，距岸12km-15km的區(qū)域廣泛分布大型

3、沙丘和小型沙波，前期調(diào)查報(bào)告定義該區(qū)為沙波區(qū)，由測(cè)年資料可知該區(qū)大型沙丘為殘留地貌，形成時(shí)代大約在距今8000年；距岸40km-42km和68km-75km兩處區(qū)域發(fā)育走向大致垂直于管線的硬脊，前期調(diào)查報(bào)告定義該區(qū)為硬質(zhì)海底區(qū)，由測(cè)年資料可知其為晚更新世河湖沉積粘性土在第四紀(jì)海侵過(guò)程中的侵蝕殘余。沙波區(qū)和硬質(zhì)海底區(qū)地形變化復(fù)雜，為不良的工程地質(zhì)區(qū)域。硬質(zhì)海底區(qū)由于分布規(guī)模較小，管線可考慮在底形平穩(wěn)處繞過(guò)該區(qū)，但沙波區(qū)分布規(guī)模較大，管線無(wú)

4、法避讓，因此沙波區(qū)是本文研究的重點(diǎn)區(qū)域。 由沙波區(qū)沙波的形態(tài)和淺部地層特征分析可知，該區(qū)沙波活動(dòng)性較強(qiáng)。在常態(tài)條件下，研究區(qū)以小型沙波的遷移為主，遷移速率較慢，約為0.2m/a，對(duì)海底管線影響不大。在臺(tái)風(fēng)等極端氣候影響下，中小型沙波移動(dòng)速率驟增，最大可達(dá)1m/h～5m/h；大型沙丘表面松散砂層(活動(dòng)層)的移動(dòng)性增強(qiáng)，在活動(dòng)砂體發(fā)生遷移的部位則可能出現(xiàn)沖蝕凹坑或溝槽，通過(guò)計(jì)算與類比研究表明，沙波區(qū)底床沖刷深度約為0.4m，在臺(tái)風(fēng)等

5、極端氣候影響下可達(dá)1.0m。小型沙波的快速移動(dòng)與沖蝕凹坑的出現(xiàn)都可能產(chǎn)生管線懸跨，威脅管線安全。海底沖刷與沙波移動(dòng)造成的海底管線懸跨長(zhǎng)度在15m～40m之間，在沙波區(qū)預(yù)定路由的少數(shù)區(qū)段大于海管容許懸跨值，海管可能發(fā)生位置錯(cuò)動(dòng)、破裂、折斷的危險(xiǎn)。特別在極端天氣影響下，這種危險(xiǎn)性增大。為了管線安全，設(shè)計(jì)路由最好選在沙丘背水坡側(cè)溝槽內(nèi)穿過(guò)，且鋪設(shè)過(guò)程中加大挖溝深度。研究表明在研究區(qū)斜坡帶(距岸10km-12km)海底土體比較穩(wěn)定，但不排除在地