樂東22-1-15-1油氣管線路由區(qū)工程地質災害研究.pdf

1、21世紀是“海洋開發(fā)的時代”，隨著社會的發(fā)展與進步，人類將工程建設的中心轉移到了海洋。淺海石油的勘探開發(fā)，通訊電(光)纜、油氣管線的鋪設等項目都要求對工程場址或路由進行細致的地質災害研究，預防可能發(fā)生的各種海洋災害。 樂東22-1/15-1預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、海底管線數(shù)量眾多，許多學者都對該區(qū)的地質災害進行過大量的研究工作，但將各種災害性地質現(xiàn)象同海底管道穩(wěn)定性結合起來的研究較少。本文在各

2、種工程報告、論文、資料的基礎上，分析預定管線路由區(qū)的工程環(huán)境和底質特征，研究了可能影響管線穩(wěn)定性的不良的工程地質現(xiàn)象，包括活動性沙波，海底滑坡等，同時對海底管線鋪設后可能發(fā)生的管線沖刷和懸跨問題進行了預測。本文的研究內容對未來海底管道的規(guī)劃和施工具有一定的指導意義。 按照地形地貌、底質和沉積環(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)，中部強沖刷剝蝕區(qū)和平臺平坦區(qū)。在中部強沖刷剝蝕區(qū)，距岸12km-15km的區(qū)域廣泛分布大型

3、沙丘和小型沙波，前期調查報告定義該區(qū)為沙波區(qū)，由測年資料可知該區(qū)大型沙丘為殘留地貌，形成時代大約在距今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，前期調查報告定義該區(qū)為硬質海底區(qū)，由測年資料可知其為晚更新世河湖沉積粘性土在第四紀海侵過程中的侵蝕殘余。沙波區(qū)和硬質海底區(qū)地形變化復雜，為不良的工程地質區(qū)域。硬質海底區(qū)由于分布規(guī)模較小，管線可考慮在底形平穩(wěn)處繞過該區(qū)，但沙波區(qū)分布規(guī)模較大，管線無

4、法避讓，因此沙波區(qū)是本文研究的重點區(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)沙波活動性較強。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，對海底管線影響不大。在臺風等極端氣候影響下，中小型沙波移動速率驟增，最大可達1m/h～5m/h；大型沙丘表面松散砂層(活動層)的移動性增強，在活動砂體發(fā)生遷移的部位則可能出現(xiàn)沖蝕凹坑或溝槽，通過計算與類比研究表明，沙波區(qū)底床沖刷深度約為0.4m，在臺風等

5、極端氣候影響下可達1.0m。小型沙波的快速移動與沖蝕凹坑的出現(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造成的海底管線懸跨長度在15m～40m之間，在沙波區(qū)預定路由的少數(shù)區(qū)段大于海管容許懸跨值，海管可能發(fā)生位置錯動、破裂、折斷的危險。特別在極端天氣影響下，這種危險性增大。為了管線安全，設計路由最好選在沙丘背水坡側溝槽內穿過，且鋪設過程中加大挖溝深度。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