长输管道工程中的水工保护

砌石护坡也比较便宜。另外，灰土草袋护坡抗雨水冲刷能力比草袋护 坡强，可适用于黄土地区的陡坎上。素土草袋护坡经过一段时间后，草 袋破碎，袋中的草籽长成草皮，可以减缓地表径流速度和强度，起到拦 沙固土的作用，环保效果比较好，可适用于一般地区的田埂处。
图 1 浆砌石护坡断面图 （2）挡土墙 一般用于坡度较陡的地区，主要有浆砌石挡土墙和灰土草袋挡土 墙。浆砌石挡土墙一般建在地基条件比较好且经常受水冲刷的地段， 设计时需根据土力学公式验算其稳定性；灰土挡土墙适用于黄土、软土 地区，其施工要求高，应严格按照拌匀、湿水、夯实的步骤来进行[2]。 但是，对于浆砌石和灰土草袋挡土墙来说，虽然能够满足结构上的 稳定要求，保证管道的安全运行，却不符合环保的要求。因为灰土构筑 物中的白灰具有强氧化性，能够灼伤地表的植被，使当地的植被无法生 长；浆砌石构筑物的地表也无法恢复植被，需要永久性征地，且在农田 分布区容易发生工农关系。因此在对环境保护日益重视和强调和谐社 会的今天，建议将平时没有水流的砌石挡土墙下降 400～600mm，在墙 顶上回填原土 400～600mm，便于耕种或种植花草；而在植被生长较快 区域，可将灰土草袋用素土草袋代替。这样一来既达到了安全环保的 要求，又有效的避免了不必要的工农赔偿。
浅谈长输管道工程中的水工保护
科技信息
胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司 张茂磊
Baidu Nhomakorabea
［摘 要］水工保护是保障管道安全运行的重要措施，本文分析了几种常见的管道受损的现象及原因，提出了几条水工保护的基本原 则和一些常用的水工保护措施，并应在实际工作中不断总结改进，以达到更好的效果。 ［关键词］长输管道 水工保护 破坏现象 措施
图 2 浆砌石挡土墙断面图 （3）截水墙 一般用于坡度>20°且坡面比较长的地区。这些地方，汇水面积比 较大，应该采用阻断汇流，分而治之的方法，用截水墙将汇水隔断，使其 不能形成大的汇流，防止形成顺沟冲刷。一般的做法是用浆砌石或者 灰土作为截水墙的主要结构，根据坡度的不同，间距去 10~15m。截水 墙顶端高出原地面线 100mm，然后用素土回填管沟，如此就可以防止坡 面的汇水形成径流，保护回填土不被水冲走，从而保护管道的安全。 此种做法对于大部分地区都是行之有效的，但是在一些降雨比较 集中、雨量比较大的山区，坡面形成的水流往往大而急，截水墙虽然可 以起到明显的作用，但是仍然会有相当多的水漫过墙顶，这时便会在墙 体和坡面交界处形成跌水，慢慢淘掉此处的回填土，直至墙体倒塌，随 后就会强烈冲刷墙体下面的坡面，从而威胁管道的安全。这种现象在 降雨量较大的四川地区就出现过，当然施工的偷工减料也在很大程度 上促成了这种现象的产生。为解决这个问题，建议采取截、排相结合的
最近几年，由于能源供应的紧张，油气管道（尤其是长输管道）的建 设工程越来越多，管道所经过的地域和地质条件也越来越复杂，山地、 丘陵、冲沟、河流等各种复杂地段在雨水和洪水的冲刷下，严重威胁长 输管道的建设和安全运行，使得水工保护成为管道建设的重要组成部分。
1、管道遭受破坏的现象及原因 长输管道在敷设过程中，要经过河流、冲沟、陡坎以及黄土地区等 特殊地形，在这些地区，一旦发生大规模降水，地表形成较大的径流，将 对坡面造成很大的冲刷，破坏原来的地形地貌，使得管道遭受破坏。 （1）河流 按照河流水量的季节性变化分为常年有水河流与季节性河流，其 中以季节性河流的危险性尤为突出。这种河流在平时来水量不大的情 况下还比较安全，一旦上游突降大雨，河中水量急剧增加，将对河床造 成极大的冲刷，如果管道的保护措施不到位，剧烈的冲刷将把管道冲出 来，甚至使管道悬空，严重时还会将管道冲断。另外，如果管道下沟后 没有恢复河床原貌，管沟浆砌片石护顶高于原河床面，将引起上游冲刷 下游跌水，时间一长，也将对管道的安全运行产生不利影响。 （2）冲沟 冲沟穿越在管道的铺设中是一个非常重要的环节，一般情况下，冲 沟中是没有水的，这时候管道是稳定的，一旦山洪暴发，而冲沟的汇水 面积很小，坡降很大，极易造成剧烈冲刷，出现沟头上溯、沟底下切、边 坡塌陷。往往一次山洪过后，原先的冲沟已经面目全非，如果管道在沟 底的埋深不够或者保护不足，剧烈的冲刷将会把管道冲出来或者直接 使管道悬空，这时的管道在水流和石块的冲击下，很容易断裂，从而遭 受严重的破坏。 （3）陡坎 陡坎是长输管道线路中非常常见的一种地形，管沟开挖回填后，陡 坎上土体的整体性已经被破坏，力学性能较原状土大大降低。降雨后， 会在坡面上形成径流，管沟回填土就容易在雨水的冲刷下，与周围的土 体脱离被冲走，形成顺沟冲刷，长此以往，管道就会暴露出来，从而出现 危险隐患。另外，对管道经过的田埂田坎，仅靠回填夯实已无法恢复原 地貌，为不影响当地居民的生产耕作，需采取必要的处理措施。 （4）湿陷性黄土地区 湿陷性黄土含有一定的盐分，在干燥状态下形成结晶，是黄土体的 基本构架，土质坚硬，但是受雨水浸泡后，盐分很快融解，土体构架被破 坏，粘结力消失，形成松软的泥浆[1]。在水的冲刷下，黄土极易坍塌。若 在河岸沟坡有积水形成，则极易发生雨水钻洞和黄土坡坍塌的情况，这 些水洞随着雨水冲刷，很快形成新的深沟。 这种特殊的灾害性地质，主要集中在我国的西北地区，该地区沟壑 纵横、梁峁连绵、地形高差大，并且该地区的降雨量比较集中，常常形成 较大的径流，然后汇流到沟谷，加之独特复杂的地形地貌和植被稀少的 自然条件，往往造成山洪的暴发，对长输管道危害极大。经常出现的问 题有：冲沟向源侵蚀导致管道暴露、悬空；陡崖或者高陡边坡塌方破坏 管道；滑坡摧毁管道；管沟底部被水冲刷，管道悬空；穿跨越支墩被水冲 毁或管道暴露、冲毁。 2、水工保护的原则 首先明确水工保护的最大作用就是保证管道的安全运行。因此其 原则就是在尽可能利用有限的资源、维护或恢复作业带原有生态环境 的基础上，通过合理的水工保护方案来最大程度的消除水害带来的危 险隐患，确保管道的安全运行。 3、合理的水工保护方案 根据长输管道所经过的地形，可相应的采取不同的、有效的水工保 护措施，主要的几种水工保护方案如下： （1）护坡 一般用于坡度相对比较缓的地区，主要有浆砌石护坡、灰土草袋护 坡、素土草袋护坡和石笼护坡等几种形式。浆砌石护坡多用于基础条 件比较好、常年受水冲刷地段，如果地基条件不是很好，可以采用柔性 大一些的石笼护坡，它能够适应不均匀沉降，适用于软土地基；灰土草 袋护坡和素土草袋护坡比较容易施工，且不容易出现裂缝，价格相对浆