长输管道水工保护施工实施方法

长输管道水工保护施工实施方法

摘要：中缅油气管道，是我国第四条能源进口战略通道。管道沿线地形地貌复杂，各类水害、地质灾害存在突发和不确定性，水工保护施工既要保证工期，又要保证质量。采取合理有效的实施方法是保证施工质量及进度的前提。

关键词：水工保护破环机理防护方案

中缅油气管道工程的建设活动不可避免地将对沿线山体、河道、地表地貌等造成严重的扰动，并降低原水土保持功能，从而加剧水土流失并对周边地域造成危害，严重危及管道安全。

长输管道水工保护是对影响管道安全的水土流失所采取的治理措施，其主要包括支挡防护、冲刷防护和坡面防护三大类。长输管道水工保护保障了管道平稳、安全、正常地运行，同时兼顾着管道沿线的水土保持功能。其具体实施方法采用现场动态补充设计与施工图室内设计相结合的方式。

根据中缅管道沿线地形、地貌的特点，水工保护的设防理念主要是结合管道典型敷设类型的特点进行设防。管道敷设主要分为管道顺坡敷设、管道横坡敷设、管道穿河沟道、管道穿水域（鱼塘、水库等）、河沟岸边敷设、顺河沟底敷设、管道穿农田地（田地坎、水渠）、管道穿冲沟沟头敷设。

1 管道顺坡敷设

管道以近乎与等高线垂直交叉的方式通过坡面。此类敷设方式在中缅油气管道项目建设中具有一定的代表性，主要多发生于山地、沟壑和丘陵地区。

1.1 破坏机理①坡面汇水冲刷。②沟内回填土下滑。

1.2 防护方案①护面防护：喷浆护面、草袋护面、干砌石护面、浆砌石护面。②护角防护：草袋护坡、干砌石护坡、浆砌石护坡、坡角挡土墙。③管沟防护：浆砌石截水墙、混

凝土截水墙、草袋截水墙。

2 管线横坡敷设

管道以基本平行于等高线的方式通过坡面。此类敷设方式具有一定的代表性，主要多发生于山地和丘陵地区。

2.1 破坏机理①扫线作业易诱发上部边坡地质灾害。②坡面汇水造成的管沟回填土流失。

2.2 防护方案为减小坡面汇水冲刷对管沟回填土的影响，通常设置截排水渠、护面、截水墙等措施进行防护疏导。当坡体削方后出现垮塌时，为防止垮塌进一步的加剧，管线施工通常采用“浅挖深埋”的敷设方式，并在坡体上部进行坡面防护处理。主要防护形式包括挡土墙、护坡等。

3 管道穿河沟道

管道穿河沟道是指管线以开挖地埋的敷设方式穿过河沟道。

3.1 破坏机理当管道与河流、沟道交叉敷设时，不可避免地会受到水流冲刷侵蚀的影响。而水流的冲刷作用主要表现在两个方面，即河流沟岸的垮塌后退和河沟床的下切作用。这种穿越工程存在两方面的问题：一是，当河流河床持续冲刷下切时，原来埋设在河床下面的管道有可能裸露悬空；二是，河岸的侵蚀后退使岸坡爬升段的管道裸露破坏。对于前者而言，穿越管道的水工保护目的就是防止河床的持续冲刷。对于后者，则需要保护河岸避免持续后退导致管线外露，进而威胁管道安全。

3.2 防护方案管道穿河沟道防护工程，按其设防的位置可分为岸坡防护（简称护岸）和河沟床下切冲刷防护（简称护底）。①护岸防护：浆砌石坡式护岸、浆砌石挡墙式护岸、石笼护岸。②护底防护：干砌石过水面、浆砌石过水面、石笼护底、混凝土浇筑稳管、防冲墙。

4 管线穿水域

管道穿水域主要是指管线穿越水库、鱼塘等水域地段。

4.1 破坏机理由于季节性的清淤，管道所经的鱼塘、水库经常造成管道无法满足设计埋深。有些清淤工程会采用机械施工，造成管道的外防腐层损伤，严重威胁管道安全。另外，扰动后的岸堤如不进行防护处理，会造成岸边的垮塌和不必要的经济损失。

4.2 防护方案针对水库、鱼塘等下方的管顶覆土变浅的问题，主要是以硬化水域底面的措施为主，通常的防护方案有混凝土覆盖层、混凝土连续配重块、硬护面等。对于岸堤的防护主要以采用护岸的形式进行加固。

5 顺河沟岸边敷设

管道顺河沟岸边敷设是指管道在河（沟）岸上且距岸边较近，与河流伴行的敷设方式，管线主要顺河沟岸边的一级台地或漫滩地敷设。

5.1 破坏机理对于管道顺河沟岸边敷设，水流的冲刷作用主要表现在河流沟岸的崩塌。岸坡侵蚀机理：一是，由于汛期来水量的不同，会使得水流方向在某一个时期、某一个地段发生变化，这种变化会造成河流态势发生变化，造成河流顶冲点位置前移或后退，其结果是原来不直接遭受水流顶冲的岸坡因受到水流的顶冲作用而急剧后退。二是，由于河岸长期受水流的浸泡作用，从而造成岸坡整体坍塌后退。三是，由于河沟床的下切作用，造成岸坡整体重力式失稳坍塌。

5.2 防护方案保证岸坡免受水流的冲刷侧蚀而后退。通常采用护岸直接防护，以抵抗水流的冲刷和淘蚀作用。防护方案具体形式主要包括浆砌石挡墙式护岸、浆砌石坡式护岸和石笼护岸等。

6 顺河沟底敷设

管道顺河沟底敷设是指管道长距离敷设于河（沟）床中，并与河沟床同沟并行。

6.1 破坏机理顺河沟底敷设方式常见于季节性的河（沟）道，施工常在枯水期进行。当汛期来水时，河床的持续下切趋势，亦会造成管线长距离的暴露。另外，河道内的管沟为水流冲刷提供了一定的地形条件，因此管沟内部的回填土易受到水流的集中冲刷，如不采取防护措施会造成沟内回填土逐渐流失，长距离顺河沟底敷设的管道在这种情况下严重时会造成漂管等事故，严重威胁管道安全。

6.2 防护方案顺河沟底敷设的防护目的主要是以防止漂管和管顶覆土流失为主。防护方案主要采用设置沟内截水墙、混凝土连续覆盖、压重块；上部辅以浆砌石过水面、干砌石过水面、石笼护底等措施。

7 管道穿越坡耕地

管道穿坡耕地是指管道敷设于坡面水田、旱田等梯田地段。

7.1 破坏机理管道在穿越坡面农田地段时，管道一般会随坡面的起伏而变化，同时管沟开挖会对田地坎造成深层扰动，加之降雨径流和农田灌溉水的冲刷，因此该地段的管沟回填土易受到水力冲蚀。如不对管沟及田梗采取防护措施，会导致管顶覆土流失，严重时会造成管道裸露甚至悬空。此情况在以往工程中较为常见。

此外，对于在施工过程中破坏的灌溉水渠，如不及时进行恢复，灌溉冲刷也会给管道安全造成隐患。

7.2 防护方案结合以往工程的成功经验，管道在穿越坡耕地时，采用在管沟内砌筑基础的堡坎措施。对施工破坏的水渠进行及时恢复，可以有效的确保管道安全。

堡坎主要形式包括浆砌石堡坎、干砌石堡坎、草袋码砌式堡坎等。水渠主要形式包括原土夯实、浆砌石水渠、预制板式水渠、U形预制块水渠等。

8 管线穿越冲沟沟头

管道穿沟头敷设是指管道在冲沟沟头上方台地敷设，通常与沟头位置较近。