長嶺—株洲成品油管道工程水工保護(hù)方案淺析

沈紅光

1 概述

長嶺—株洲成品油管道工程起點為湖南省北部的長嶺煉油廠,終點為株洲815油庫,管線全長274 km。

管道途經(jīng)地區(qū)地貌形態(tài)較為復(fù)雜,占用和擾動土地類型多樣,面積廣,動用土石方量大,做好水土保持和生態(tài)環(huán)境保護(hù)意義重大。根據(jù)相關(guān)法律、法規(guī)的規(guī)定,以及水土保持“三同時”要求,本著“因地制宜,因害設(shè)防”的原則,本項目水土保持防治工程根據(jù)管道工程施工沿線不同的地形地貌和防護(hù)對象,認(rèn)真吸納了主體水工保護(hù)工程和水土保持方案建議的防護(hù)工程措施類型和方式,采取了有針對性的防護(hù)措施。

2 沿線自然概況

2)氣象、水文。管線途經(jīng)湖南省中北部地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū),氣候溫和,四季分明,熱量充足,雨水集中,春溫多變,夏秋多旱,暑熱期長,冬寒期短,無霜期長。管道沿線主要經(jīng)過湘江、新墻河、汨羅江、靳江河等河流。

3)土壤、植被。管道途經(jīng)地區(qū)以紅壤土為主,還有水稻土、紫色土、山地黃壤、山地黃棕壤、山地草甸土等。管線途經(jīng)地區(qū)位于中亞熱帶常綠闊葉林帶,自然條件優(yōu)越,有利于植物的生長與發(fā)育。

3 水土保持(水工保護(hù))工程

3.1 水工保護(hù)形式

1)管道沿線穿越河流、溝渠、魚塘?xí)r,一般采用開挖方式、定向鉆穿越、拱管跨越及頂管方式通過河流或水域。當(dāng)采用大開挖方式、拱管跨越時,要求對原有河坡(擾動區(qū))做溝坡護(hù)砌,以防水流沖刷危及管道安全。

管道河流護(hù)坡有兩種方式:一種是漿砌片石護(hù)坡,管道開挖穿越大、中型水域時,要求對兩岸河坡護(hù)砌,護(hù)砌范圍為管道兩側(cè)各7 m寬,同時不小于管溝開挖面+3 m的寬度,砌石厚度為40 cm;另一種是裝土草袋護(hù)坡,護(hù)坡寬度為管溝開挖面,適用于沖刷較小的河流,由于其施工方便快捷,盡量使用草袋護(hù)坡。

2)對于部分河流、溝渠、魚塘,為了增加管道的穩(wěn)定性,需增設(shè)配重塊,以增加管道穩(wěn)定性,施工時應(yīng)注意排水及管溝保護(hù)。溝渠內(nèi)埋深較淺或其他一些需要保護(hù)管道的地方需加混凝土蓋板保護(hù)。

3)管道通過陡坡、陡坎和斜坡地段時,應(yīng)先清除危土(巖)并視具體情況設(shè)置護(hù)坡、漿砌石截水墻、擋土墻等水工保護(hù)措施,以防回填土被沖刷。管道通過陡坡地段時應(yīng)盡可能放低斜坡,避免垂直敷設(shè),較短的壁可開溝槽使管道置于其中,并外砌堡坎,通過斜坡時視地形條件修筑護(hù)坡和排水溝。

3.2 施工階段的水土保持(水工保護(hù))工程

3.2.1 縱向穿越山地

何良諸相信了，在北大坎礦區(qū)，掀起過尋寶狂潮。盜墓者的手，才會那么粗野貪婪；常年在荒郊野外死人堆里干活，聲音才會這么沙啞滄桑。另一位呢？

1)地面坡度大于10°小于25°時:土坎斷面尺寸:深0.5 m、底寬0.5 m、邊坡 1∶1,筑土坎盡量選擇黏土。同時,在土坎內(nèi)側(cè)結(jié)合處修臨時排水溝,底寬0.30 m,頂寬0.75 m,邊坡1∶1。

2)地面坡度大于25°且坡面較長時:設(shè)計采用:漿砌石截水墻+漿砌石拱形骨架護(hù)坡+植草(骨架內(nèi))+坡腳排水渠。截水墻每10 m～15 m設(shè)一道,頂寬40 cm,墻高根據(jù)管溝開挖深度和山體巖土特性,選擇2 m～2.5 m,內(nèi)側(cè)直立,外側(cè)邊坡1∶0.25,頂部不外露。墻體寬度根據(jù)管溝開挖斷面,一般應(yīng)橫向深入自然山體兩側(cè)各1.0 m。拱形骨架寬、厚各40 cm,主骨架間距 4.0 m。骨架下側(cè)設(shè)截水坎,混凝土預(yù)制塊長45 cm,厚 10 cm,高 25 cm,鑲嵌入骨架內(nèi)15 cm,外露10 cm。坡腳排水渠采用漿砌石結(jié)構(gòu),厚度30 cm,底寬50 cm,深50 cm,邊坡1∶1。拱形骨架內(nèi)土坡人工植草。

3)地面坡度小于25°時:設(shè)計采用:漿砌石截水墻+漿砌石矩形網(wǎng)格骨架護(hù)坡+植草(骨架內(nèi))+坡腳排水渠。截水墻每10 m～15 m設(shè)一道,頂寬40 cm,墻高根據(jù)管溝開挖深度和山體巖土特性,選擇2 m～2.5 m,內(nèi)側(cè)直立,外側(cè)邊坡1∶0.25,頂部不外露。墻體寬度根據(jù)管溝開挖斷面,一般應(yīng)橫向深入自然山體兩側(cè)各1.0 m。拱形骨架寬、厚各 40 cm,主骨架間距4.0 m。骨架下側(cè)設(shè)截水坎,混凝土預(yù)制塊長45 cm,厚10 cm,高25 cm,鑲嵌入骨架內(nèi)15 cm,外露10 cm。坡腳排水渠采用漿砌石結(jié)構(gòu),厚度30 cm,底寬50 cm,深50 cm,邊坡1∶1。拱形骨架內(nèi)土坡人工植草(為了盡快起到防護(hù)效果,建議采用人工植草皮)。

4)地面坡度小于25°且坡面較短時:設(shè)計采用:六角形混凝土空心砌塊+植草(骨架內(nèi))+坡腳排水渠。混凝土預(yù)制塊邊長30 cm,壁厚 6 cm。

3.2.2 沿山坡一側(cè)(半坡)穿越山丘

1)形成的作業(yè)區(qū)回填后作為檢修道路、鄉(xiāng)間道路。設(shè)計采用:漿砌石護(hù)坡+截水墻+矩形網(wǎng)格護(hù)坡+植草+排水渠;在臨山體側(cè)設(shè)漿砌石護(hù)坡,墻厚40 cm;順管道方向設(shè)截水墻+矩形網(wǎng)格護(hù)坡,網(wǎng)格內(nèi)植草。截水墻頂寬40 cm,墻高根據(jù)管溝開挖深度和山體巖土特性,選擇2 m～2.5 m,內(nèi)側(cè)直立,外側(cè)邊坡1∶0.25,頂部不外露。墻體寬度根據(jù)管溝開挖斷面,一般應(yīng)橫向深入自然山體兩側(cè)各1.0 m。網(wǎng)格下側(cè)設(shè)截水坎,混凝土預(yù)制塊長45 cm,厚10 cm,高 25 cm,鑲嵌入骨架內(nèi) 15 cm,外露10 cm。護(hù)坡腳設(shè)排水渠,排水渠采用漿砌石結(jié)構(gòu),厚度 30 cm,底寬50 cm,深50 cm,邊坡 1∶1。

2)挖方回填至開挖面,恢復(fù)山體形狀。設(shè)計采用:回填夯實+矩形網(wǎng)格護(hù)坡+排水渠+植草;回填土必須分層夯實,回填體表面設(shè)矩形網(wǎng)格護(hù)坡,網(wǎng)格內(nèi)人工植草。矩形網(wǎng)格規(guī)格200 cm×2 cm,高、厚各40 cm。網(wǎng)格下側(cè)設(shè)截水坎,混凝土預(yù)制塊長45 cm,厚10 cm,高 25 cm,鑲嵌入骨架內(nèi) 15 cm,外露 10 cm。坡腳排水渠采用漿砌石結(jié)構(gòu),厚度30 cm,底寬50 cm,深50 cm,邊坡1∶1。矩形網(wǎng)格內(nèi)土坡人工植草(為了盡快起到防護(hù)效果,建議采用人工植草皮)。

3.2.3 橫向穿越小溝道

設(shè)計采用:漿砌石護(hù)底+干砌石護(hù)坦+漿砌石護(hù)坡(岸)。橫向穿小溝道必須防止水流下切對管道造成危害。設(shè)計管道以上3 m溝道長度(管道中心線上下各1.5 m)采用漿砌石砌護(hù),寬度與開挖處溝道等寬,上下游設(shè)齒墻加固。上下游齒墻各接3 m～4 m干砌石護(hù)坦。兩岸溝坡(岸)采用漿砌石護(hù)坡,高度根據(jù)平時洪水水位情況確定,一般2 m～3 m。漿砌石和干砌石厚度各40 cm。對平時無水的干溝或穿越溝掌部位,兩側(cè)護(hù)坡可以采用網(wǎng)格護(hù)坡,內(nèi)植草。

3.2.4 縱向穿爬小山溝

設(shè)計采用:漿砌石截水墻+漿砌石包護(hù)+兩側(cè)排水渠?？v向穿爬小山溝時,重點也是防止水流沖刷對管道的危害,因此必須解決防沖和穩(wěn)定的問題。設(shè)計沿管道方向10 m～15 m設(shè)一道截水墻,管道以上3 m寬度采用漿砌石包裹護(hù)坡,包護(hù)齒墻深1.0 m。護(hù)坡兩側(cè)設(shè)排水渠。

漿砌石及排水渠規(guī)格與類型同前。

3.2.5 穿魚塘

1)穿魚塘一側(cè)。設(shè)計采用:漿砌石擋土墻+網(wǎng)格護(hù)坡+植草。線路多處穿越魚塘一側(cè),設(shè)計在魚塘地面以下1 m,正常水位1 m以上高度采用漿砌石擋土墻,擋土墻以上采用網(wǎng)格護(hù)坡,網(wǎng)格內(nèi)植草。漿砌石規(guī)格及網(wǎng)格規(guī)格同前。2)橫穿魚塘底。設(shè)計采用:漿砌石截水墻+網(wǎng)格護(hù)坡。穿越魚塘底部時,在兩頭出水面處分段設(shè)置漿砌石截水墻,截水墻間設(shè)置網(wǎng)格護(hù)坡,網(wǎng)格內(nèi)植草。

3.2.6 穿水塘

穿越水塘方式類似于魚塘,防護(hù)措施類同。但是必須注意,漿砌石護(hù)坡或擋墻的高度必須高出正常洪水位線以上1.0 m。

3.2.7 穿土堤、道路

設(shè)計采用:漿砌石護(hù)坡。穿越土堤、道路大開挖埋管后,先恢復(fù)原土堤、道路,然后在土堤兩邊內(nèi)側(cè)和道路兩邊外側(cè)設(shè)置漿砌石護(hù)坡。漿砌石護(hù)坡規(guī)格同前。

3.2.8 穿水田田坎

設(shè)計采用:擋土墻。管道穿越高度大于0.75 m的水田田坎,先恢復(fù)田坎,然后在田坎外設(shè)置擋土墻,墻頂高出田面0.5 m。為防止水田漏水,擋土墻不設(shè)排水孔。擋土墻頂寬和邊坡規(guī)格同前。

4 結(jié)語

1)本項水工保護(hù)設(shè)計方案在遵循以往設(shè)計思路的基礎(chǔ)上,根據(jù)湘東北特有的地形地貌特點,做了一些有益的創(chuàng)新與大膽的探索。2)水工保護(hù)的設(shè)計需要不斷完善,因為現(xiàn)場地形地貌破壞與各地環(huán)保水務(wù)部門的要求不盡相同,因此設(shè)計與現(xiàn)場變化應(yīng)緊密結(jié)合,做出有特色的專項設(shè)計,歸納整理,逐點出圖成為下一步水工保護(hù)設(shè)計的必然趨勢。3)設(shè)計與施工質(zhì)量的監(jiān)督與檢測是重要的。根據(jù)其點多面廣的特點,安排相應(yīng)的設(shè)計、跟蹤審計、監(jiān)理等,對施工質(zhì)量與實際發(fā)生工程量的最終確認(rèn),既是一個必不可少的措施,更是對設(shè)計內(nèi)容落實到實處的一個有力保證。4)在中石化長遠(yuǎn)規(guī)劃中,湘鄂地區(qū)還要興建多條輸油管線,通過對此類地區(qū)水保設(shè)計方案的總結(jié)與優(yōu)化,可以為下一步其他管線的建設(shè)提供有益的參考與借鑒,避免由于水工保護(hù)的不當(dāng)造成不必要的損失。

[1]余文疇,盧金友.長江河道崩岸與護(hù)岸[M].北京:中國水利水電出版社,2008.

[2]顧伯通.高陡邊坡管道水工保護(hù)的設(shè)計新方法[M].北京:中國石油大學(xué)出版社,1995.