臧少疆（山東聯(lián)合能源管道輸送有限公司，山東 煙臺264000）

當前，我國長輸油氣管道建設日益增多，管道工程在施工過程中不可避免的對沿線生態(tài)環(huán)境造成破壞，降低了原本的水土保持功能，各類水害和地質(zhì)災害問題對管道的威脅也愈加嚴重。水害具有一定的偶然性，汛期洪水頻繁發(fā)作，帶來的水害事故相應增多。不僅洪水自身對管道具有腐蝕性，在山區(qū)段引發(fā)的滑坡、泥石流等地質(zhì)災害，更是對管道運行有嚴重安全隱患。因此，在管道工程施工期間就務必要重視水工保護，根據(jù)不同地質(zhì)條件，分析其侵蝕機理，采取切實有效的水工保護方案，保證管道安全運行。

1 不同地形條件下水工保護分析

水工保護方案的設計，要根據(jù)管道沿線地形、地貌特點，結(jié)合管道敷設類型，分析侵蝕機理，確定合理的方案。下面針對不同地形條件，分析各類災害產(chǎn)生的原因：

1.1 山區(qū)、丘陵地帶

管道經(jīng)過山區(qū)、丘陵地帶時，往往要經(jīng)過各種坡、坎，由于管道施工過程中土石方開挖，破壞了地表植被土壤，減弱了地表的抗侵蝕能力，在汛期來臨時，容易發(fā)生水害。

管道在山區(qū)、丘陵地帶敷設時，有順坡敷設和橫坡敷設兩種方式。順坡敷設是管道基本與等高線垂直交叉通過坡面，破壞機理主要是坡面匯水沖刷導致管溝內(nèi)的回填土流失，使管道裸露。橫坡敷設是管道基本平行于等高線通過坡面，破壞機理主要有：掃線作業(yè)時易誘發(fā)上部邊坡的地質(zhì)災害、坡面匯水導致管溝內(nèi)松散回填土流失、作業(yè)面下部邊坡也可能因工程擾動等原因出現(xiàn)滑坡、垮塌現(xiàn)象。

1.2 河流、溝渠地帶

管道在河流、溝渠地帶施工，主要有管道穿越河流、溝渠，管道順河邊溝邊敷設，管道順河底溝底敷設三種方式。

管道穿越河流溝渠，多見于小型河流、溝渠，管道以開挖埋地方式通過。管道穿越河流、溝渠時，會受到流水沖刷侵蝕的影響。水流沖刷會造成河床沖刷下切以及河岸侵蝕后退，使得原有管道裸露懸空。管道順河邊溝邊敷設，水流沖刷會使河溝岸垮塌后退，造成管道裸露懸空。管道順河底溝底敷設，多存在于枯水期的季節(jié)性河流，管道直接敷設管道于河（溝）床內(nèi)，在汛期時管道上方回填土會因水流沖刷流失，導致原本埋設在河底的管道裸露懸空，引發(fā)漂管事故，甚至會扭曲、撕裂管道，嚴重危害管道安全。

2 施工中常用的水工保護方案

長輸管道的水工保護以預防為主，防治結(jié)合。在實際管道施工過程中，根據(jù)不同的地質(zhì)、地理條件，統(tǒng)籌考慮、綜合分析，采取合理的水工保護方案，保證管道安全生產(chǎn)運行。

2.1 優(yōu)化設計方案

確定最佳設計方案是避免水害的根本方法。一是路由選址在滿足設計規(guī)范和當?shù)卣鞴懿块T要求前提下，線路選址要合理并節(jié)約投資。對沖刷強烈的河流、溝渠以及陡坎、陡坡，提前調(diào)整路由進行規(guī)避；在不大幅增加管道長度時，盡量減少穿越工程量。二是管道埋深在滿足規(guī)范前提下盡量加深，既可以避免日后管道上方人為動土破壞管道，也可以避免水流沖刷導致管道裸露。管道穿越河流、溝渠時，要將埋深設置在在設計沖刷線以下。

2.2 山區(qū)、丘陵地帶防護

山區(qū)、丘陵地帶由于管道開挖，破壞了原始的地形邊坡，需要對坡體進行防護處理。由于地形情況復雜，在對管道進行水工保護設計施工時，應當根據(jù)實際地質(zhì)條件，分析侵蝕機理，采取合理的水保方案。方案分為管溝內(nèi)回填土保持和地表水疏導兩大類。管溝內(nèi)回填土保持，可以采取護坡、擋土墻、截水墻等措施，在陡坎、陡坡處加設堡坎、護坡或擋土墻；地表水疏導措施有地表截水墻、截排水溝等。

具體工程措施有：

2.2.1 護坡

適用于邊坡比不陡于1:1情況，包括草袋素土護坡、干砌石護坡和漿砌石護坡。草袋素土護坡適用于易受降雨侵蝕的土質(zhì)邊坡，干砌石護坡適用于不易受水流侵蝕的土質(zhì)邊坡、也適用于山地、丘陵的陡坡防護。護坡不得改變原坡面形式。

2.2.2 擋土墻

在坡度大于45°的土坡，易遭受水流沖刷，且地基土質(zhì)較好的地段采用漿砌石擋土墻。草袋素土擋土墻適用于坡度大于45°的坡腳防護或高陡地坎的恢復，地質(zhì)條件多為黃土及一般土質(zhì)地區(qū)，受水流沖刷的幾率較小。

2.2.3 截水墻

截水墻適用于坡度大于5°的沿坡敷設管道，在管溝內(nèi)設置。一般地質(zhì)條件和土方地段采用草袋素土截水墻，砂礫石和土質(zhì)地段采用混凝土截水墻，石方段采用漿砌石截水墻。截水墻墻背應垂直，墻前后回填土要分層夯實，墻身不得受夯實影響。

2.2.4 堡坎

h1≤0.8m 時，直接夯實恢復地貌即可，0.8m≤h1≤2.6m 時，需要做堡坎：草袋素土堡坎適用于一般地質(zhì)條件下地坎恢復、地貌恢復用；干砌石堡坎適用于石方段的地坎恢復、地貌恢復；漿砌石堡坎適用于田坎以及石方段的地貌恢復。

2.2.5 截排水溝

一般在坡頂、坡腳，渣場，沖溝等管道周圍容易形成匯水地方修筑截排水溝，當排水溝大于5°，坡長大于10m時，要考慮設置效能措施。溝渠開挖后應整平夯拍，如土質(zhì)干燥灑水潤濕、遇有洞穴堵塞夯實。

2.3 河流、溝渠地帶防護

管道穿越河流、溝渠時，會受到流水的沖刷侵蝕，通常表現(xiàn)為河床沖刷下切的破壞力和河岸侵蝕的擴張力。防護措施可分為河床沖刷下切防護（簡稱護底）和岸坡防護（簡稱護岸）。根據(jù)不同情況采取不同方案，主要有漿砌石防沖墻、漿砌石過水面、漿砌石護岸等，對沖刷強烈河流要適當采取穩(wěn)管措施，如加配重塊、平衡壓袋等。

具體工程措施有：

2.3.1 漿砌石防沖墻

漿砌石防沖墻適用于有沖刷，無水文資料的河道溝渠，各種土質(zhì)條件下均適用。防沖墻必須與水流方向垂直并與兩岸垂直，且兩端須嵌入原岸各1m，如有護岸則與護岸搭接。在沖刷較嚴重的地段，在防沖墻下游增設拋石、石籠防止跌水。

2.3.2 漿砌石過水面

漿砌石過水面主要用于河溝護底，過水面寬為管溝上開口寬兩邊各延伸1m，護底鋪設前，須對底部進行整平、壓實處理。砌筑后頂面原則上與自然河（溝）床面齊平。

2.3.3 漿砌石護岸

適用于邊坡坡比不陡于1:1?；讘糜谥忻艿纳巴?、碎石土和基巖上，嚴禁放在未經(jīng)處理的回填土上和新沖淤層上。岸坡后如為虛土回填時，必須分層夯實，注意岸身不受夯擊影響。護岸不得改變原岸坡形式，兩端嵌入原岸各1m。

2.3.4 穩(wěn)管方案

管道在穿越河流、溝渠時，要用穩(wěn)管方案，防止管道在水的沖擊力與浮力作用下漂移或斷裂。有平衡壓袋、混凝土配重塊、混凝土連續(xù)澆筑等具體措施。

平衡壓袋適用于大開挖穿越的砂、卵石、軟土地質(zhì)等水域及高地下水位地區(qū)的穩(wěn)管。混凝土配重塊適用于大開挖穿越的砂、卵、礫石等水域的穩(wěn)管，慎用于軟土地質(zhì)的水域?；炷吝B續(xù)澆筑適用于河床為穩(wěn)定基巖，并在設計洪水下不被沖刷且管段應嵌入基巖一定深度的水域穩(wěn)管防護。平衡壓袋與混凝土配重塊施工時，先將管道上部淤泥清除干凈，然后將壓袋（塊）緊密排列在管道兩側(cè)，邊清邊壓，以免管道上浮。

3 結(jié)語

長輸管道施工中，經(jīng)常穿越山區(qū)、丘陵、河流、溝渠等水害嚴重的地方，應對水工保護施工給予重視。現(xiàn)場實施水工保護方案時要根據(jù)不同地質(zhì)、地理條件，分析侵蝕機理，統(tǒng)籌考慮、綜合分析，采取合理的水工保護方案，保護管道安全。