地质灾害治理工程工业设施保护技术应用指南（试行）

地质灾害治理工程工业设施保护技术应用指南（试行）1总则1.1适用范围本指南适用于滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝等常见地质灾害治理工程中，既有及在建煤炭、化工、冶金、建材、电力、油气储运等行业一般工业设施的防护保护设计、施工、监测及运维管理。核设施、航天设施等特殊工业设施的保护不适用本指南，应符合相关专项规范要求。1.2保护等级划分根据工业设施重要性和灾害损失程度，划分为三级保护对象：1.一级保护：储存、处置重大危险源的工业设施，额定电压330kV及以上枢纽变电站，年产能100万吨及以上煤矿的主井硐、主提升设施，年处理量1000万吨及以上炼化设施，长输油气干线枢纽站场等，发生灾害可能造成重大人员伤亡、重大财产损失或重大环境事件的设施。2.二级保护：除一级保护外的正常生产工业设施，发生灾害可能造成较大人员伤亡、较大财产损失或较大环境事件的设施。3.三级保护：工业辅助设施，包括露天堆场、围墙、临时仓库、专用道路等，发生灾害仅可能造成一般损失的设施。1.3基本控制要求1.前期勘查精度：距工业设施边界100m范围内的灾害体，地表勘查点密度不低于1点/500㎡，地下灾害体物探测线间距不大于20m；涉及地下采空区的必须开展不少于3个控制孔的钻探验证，查明采空区埋深、垮落带高度、空隙率等核心参数。2.位移控制阈值：一级保护对象日允许最大位移≤0.5mm，年累计允许位移≤20mm，总累计允许位移≤20mm；二级保护对象日允许最大位移≤1mm，年累计允许位移≤50mm，总累计允许位移≤50mm；三级保护对象日允许最大位移≤2mm，年累计允许位移≤100mm，总累计允许位移≤100mm。3.荷载控制要求：地质灾害治理工程新增永久荷载不得超过工业设施地基承载力特征值的10%，临时施工荷载不得超过地基承载力特征值的20%，治理工程施工不得扰动工业设施基础下方2m范围内的土体。2分区分类保护技术应用2.1滑坡灾害区工业设施保护2.1.1主动加固保护技术（1）桩锚联合加固技术适用于滑坡推力1000kN/m~5000kN/m、工业设施位于滑坡体中前部的场景。设计参数要求：抗滑桩桩身截面不小于1.2m×1.5m，桩间距为3~5倍桩径，锚固段嵌入稳定基岩长度不小于3倍桩径，且不得小于5m；预应力锚索直径不低于15.2mm，抗拉强度标准值不低于1860MPa，锚固段嵌入稳定基岩长度不小于5倍锚索直径，且不得小于3m，张拉控制应力为锚索抗拉强度标准值的65%~75%，锁定后锚头浇筑C25混凝土封闭保护。施工要求：抗滑桩桩位距工业设施基础外缘距离不小于3倍桩径，且不得小于2.5m，施工必须采用人工跳挖作业，单次开挖深度不超过1.5m，每开挖1m立即支护井壁，严禁一次性开挖到底，施工过程中每日监测工业设施位移，位移日增量超过预警值立即停工。（2）排水减载控制技术适用于推力小于1000kN/m的中小型滑坡，通过降低地下水浮力和滑带孔隙水压力提高滑坡稳定性。地表排水系统设计：主排水沟截面不小于40cm×40cm，采用C25混凝土浇筑，壁厚不小于20cm，纵坡不小于2‰，沟底做10cm厚水泥砂浆抹面，排水系统出口引至工业设施下游不少于100m处；地下排水盲管设计：一级保护对象盲管间距不大于10m，二级不大于15m，三级不大于20m，采用直径不小于200mm的多孔HDPE渗滤管，外部包裹400g/m²无纺土工布，盲管坡度不小于3‰。减载设计：总减载量控制在滑坡总方量的5%~15%，严格遵循“先上部后下部”原则，严禁在滑坡体前部堆载或开挖，减载施工过程中监测频率不低于1次/2小时，确保位移在控制阈值内。2.1.2被动隔离保护技术适用于滑坡推力大于5000kN/m、工业设施距离滑坡剪出口不足50m、无法实施主动加固的场景。（1）刚性缓冲挡墙技术：挡墙抗滑稳定安全系数不小于1.3，抗倾覆稳定安全系数不小于1.5，挡墙迎滑面设置厚度不小于1.5m的缓冲层，缓冲层可采用密度≥20kg/m³的闭孔聚苯乙烯泡沫板或级配砂石，可吸收30%~50%的滑坡冲击能量，降低挡墙结构损伤。（2）隔离排桩技术：在滑坡体与工业设施之间布设排桩形成隔离屏障，排桩直径不小于800mm，桩中心间距不大于桩径，咬合排桩桩间搭接宽度不小于15cm，排桩嵌入稳定基岩长度不小于5m，桩顶浇筑冠梁连接，整体性好，可有效阻断滑坡剪切变形对工业设施的影响。2.2崩塌危岩区工业设施保护技术2.2.1主动加固技术适用于危岩体积不大于1000m³、可进入作业的场景。（1）网锚联合防护：对于危岩体积小于100m³的小型危岩群，采用GPS2型主动防护网，钢丝绳抗拉强度不低于1770MPa，网孔尺寸不大于30cm×30cm，系统锚杆长度不小于3m，单根锚杆设计锚固力不低于50kN，锚杆间距2m×2m，张拉后紧贴岩面，可限制危岩松动位移，避免落石。对于体积100~1000m³的中型危岩，采用锚网喷联合加固，锚杆长度不小于6m，单根锚固力不低于150kN，间距2m×2m，喷射C20混凝土厚度不小于10cm，封闭裂隙，避免雨水入渗加剧危岩变形。（2）对穿锚索加固：适用于贯通型裂隙切割的大型危岩，对穿锚索沿裂隙走向布设，间距不大于2m，张拉控制应力为锚索强度的70%，可有效将危岩拉紧锁定在后部稳定岩体上。2.2.2被动防护技术适用于工业设施位于危岩下方、危岩无法清理加固的场景。被动防护网按防护能级选型，一级保护对象选用不低于RXI-200型被动防护网（额定防护能级2000kJ），二级选用RXI-150型（1500kJ），三级选用RXI-100型（1000kJ）；立柱基础嵌入完整地基深度不小于1.5m，侧拉锚、上拉锚单根锚固力不低于对应型号设计要求，RXI-200型侧拉锚锚固力不小于250kN；每100m防护段设置一处柔性消能段，缓冲落石冲击。对于冲击能量大于5000kJ的大型崩塌隐患，采用明洞防护，明洞顶板为厚度不小于1.5m的C30钢筋混凝土，顶部设置厚度不小于3m的土石缓冲层，缓冲层中间增设1层废旧轮胎消能层，消能效率较纯土石缓冲层提高40%以上，可有效防护大型落石冲击。2.3泥石流灾害区工业设施保护技术2.3.1拦排结合治理技术（1）格栅拦挡坝：对于松散固体物质丰富、年冲出量大于1万m³的泥石流沟，在工业设施上游沟道布设多级格栅拦挡坝，格栅间距为泥石流最大固体颗粒粒径的1.2~1.5倍，可拦截大块漂石，排走细颗粒水体，降低泥石流冲击力；坝体抗滑安全系数不小于1.2，抗倾覆安全系数不小于1.4，坝址距离工业设施边界不小于10倍坝高，避免坝体溃决对设施造成冲击。（2）排导槽：排导槽设计标准为一级保护对象按100年一遇泥石流设计、200年一遇校核，二级及以下按50年一遇设计、100年一遇校核；纵坡控制在3%~15%，避免淤积，槽底采用C30混凝土浇筑，厚度不小于30cm，侧壁厚度不小于40cm，槽顶宽度为设计过流宽度的1.2倍，排导槽出口延伸至工业设施下游不少于200m的安全地带。2.3.2工业设施本体防护（1）厂区边界防护：在厂区泥石流来向岸修建防淤堤，堤顶高度为设计最大泥石流堆积高度加1.5m富余高度，堤身采用堆石填筑，迎水面浇筑25cm厚C20混凝土面板，可抵御泥石流冲击，防止淤埋厂区。（2）穿越管线防护：长输油气、电力管线穿越泥石流沟时，采用钢筋混凝土埋涵防护，涵管顶部埋深不小于2m，涵身采用壁厚不小于12mm的无缝钢管，外做三层环氧煤沥青防腐，涵管两端设置柔性接头，适应泥石流冲刷造成的小幅位移；每50m设置应急截断阀，便于险情发生时快速切断介质输送。2.4地面塌陷沉降区工业设施保护技术2.4.1采空区注浆填充技术适用于埋深小于200m的稳定及欠稳定采空区上方工业设施保护。钻孔布设间距：一级保护对象不大于15m×15m，二级不大于20m×20m，三级不大于30m×30m，采空区垮落带钻孔必须穿透垮落带进入稳定岩层不小于1m；注浆材料采用水泥粉煤灰复合浆液，水灰比1:1~1:2，粉煤灰掺量控制在20%~40%，注浆压力控制在0.2~0.5MPa，终孔压力稳定在0.3MPa以上10分钟，要求采空区空隙填充率不低于85%，治理后地表沉降速率不大于1mm/年。2.4.2不均匀沉降治理技术对于已经发生不均匀沉降的工业设施，采用锚杆静压桩顶升纠偏技术，静压桩截面不小于20cm×20cm，单桩承载力不低于200kN，布设在基础周边，分级压入，顶升作业分级进行，单次顶升量不超过1mm，两次顶升间隔不小于2小时，总顶升量不超过设计允许沉降差的1.05倍，顶升完成后封桩，浇筑混凝土承台，保障沉降稳定。2.4.3线性设施隔离保护技术对于塌陷影响区内的线性工业管线，采用刚柔过渡保护技术，塌陷影响段采用大挠度柔性波纹管，两端与原有管线采用高压柔性接头连接，允许最大偏转角度不小于3°，每10m设置一个调节段，适应塌陷造成的位移变形；每500m设置一个监测点，监测管线沉降变形，每50m设置一个应急关断装置。对于需要长期隔离塌陷影响的，采用地下连续墙隔离技术，墙厚不小于60cm，嵌入稳定不透水层不小于3m，阻断塌陷变形的传递，保护墙内侧工业设施安全。3施工过程保护管控1.分区管控：一级保护对象外围20m范围设置为核心管控区，核心管控区内严禁总重25t以上重型机械通行，施工震动峰值加速度控制在0.1g以内；必须实施爆破作业的，采用预裂微差控制爆破，最大一段起爆药量不超过50kg，工业设施基础处质点震动速度一级保护不超过1cm/s，二级不超过1.5cm/s，三级不超过2cm/s，超过限值立即停止爆破，调整爆破参数。2.前置探测验证：施工前必须采用物探结合人工挖探的方式，查明工业设施所有地下管线、隐蔽工程、基础边界，挖探点间距一级保护不大于10m，开挖深度不小于2m，所有探测结果必须经工业设施管理单位复核确认后方可开工，严禁盲目开挖施工。3.动态施工调整：施工过程中每日开展位移监测，当监测位移达到设计控制阈值的70%时，立即停工，开展地质复核，调整施工参数，例如将全断面开挖改为分段跳槽开挖，增加临时支护，待位移稳定后再恢复施工。4.临时应急保护：施工期间遭遇极端降雨、地震等极端事件前，提前对裸露滑坡体采用土工布全覆盖，对工业设施周边排水系统进行清淤，在设施入口堆筑高度不低于1m的应急沙袋挡墙，对松动危岩采用临时钢丝绳捆绑固定，提前落实应急处置措施。4监测与验收4.1监测要求监测点布设：一级保护监测点间距不大于20m，每个独立工业设施至少布设3个地表位移监测点、1个应力监测点；二级保护间距不大于30m，每个设施至少2个监测点；三级保护间距不大于50m。监测精度要求：GNSS地表位移监测精度不低于±1mm，测斜管地下位移监测精度不低于±0.1mm/m，锚索测力计精度不低于±0.5%FS。监测频率：施工期一级保护每日监测1次，二级每2日1次，三级每3日1次；运营期一级每7日1次，二级每15日1次，三级每30日1次；汛期所有保护等级每日至少监测1次。4.2预警响应黄色预警：日位移达到允许阈值的80%，加密监测频率至1次/6小时，排查变形原因；橙色预警：日位移达到允许阈值的100%，停工，撤出无关人员，联动工业设施管理单位做好停运准备；红色预警：日位移达到允许阈值的150%，立即撤出所有人员，启动应急预案，停运相关设施。4.3质量验收分部工程验收：预应力锚索验收拉拔试验，抽样数量不低于总锚索数的5%，且不少于3根，验收荷载为设计拉力的1.1倍，稳压10分钟，锚头位移不超过1mm即为合格；注浆工程钻芯检测，抽样数量不低于总钻孔数的2%，采空区填充率不低于85%即为合格；被动防护网抗冲击试验，每1000㎡抽样1次，采用1.5倍设计能级冲击，网体无破断、立柱无倾覆即为合格。竣工验收要求：所有分部工程验收合格，连续6个月监测位移累计不超过设计允许阈值的80%，技术资料齐全，方可通过竣工验收。5运营维护与安全管理1.日常维护：每年汛前、汛后各开展1次全面检查，一级保护每季度额外开展1次专项检查，检查内容包括：排水系统淤积情况、锚索锚头锈蚀情况、防护网网体破断情况、挡墙墙体开裂情况、监测设备运行情况。维护要求：排水系统淤积超过断面1/3立即清淤；锚索应力损失超过