管道工程水土保持施工圖設(shè)計技術(shù)研究

田 紅 程 暉

(1.長江流域水土保持監(jiān)測中心站，湖北武漢 430010;2.長江水利委員會網(wǎng)絡(luò)與信息中心，湖北武漢 430010)

工程所在地的地貌類型分為黃土高原階地平原、伏牛山山前丘陵臺地、桐柏、大別山山地丘陵。工程區(qū)內(nèi)有斷裂帶，以巖漿巖和變質(zhì)巖為主。沿線穿過我國暖溫帶季風(fēng)半濕潤氣候區(qū)和北亞熱帶季風(fēng)濕潤氣候區(qū)，四季分明、冬冷夏熱、雨熱同步、光照充足。土壤為黃土高原(梁狀)黃綿土、黑壚土、潮土、鹽堿土、暗棕壤、南陽盆地黃褐土、黃棕壤、水稻土等類型;屬中亞熱帶常綠闊葉林區(qū)植被地帶。項目區(qū)林草覆蓋率為20.6%。工程地處我國西南，跨涉河南省和湖北省，區(qū)域經(jīng)濟發(fā)達，屬我國的重要戰(zhàn)略地區(qū)。工程水土流失以水蝕為主，屬中強度水土流失，工程占地面積2724.29hm2。

1 施工圖設(shè)計技術(shù)線路

為防止管線發(fā)生水土流失，往往會采取工程水土保護措施。水工保護工程在起到保護管線作用的同時，也將充分發(fā)揮防治水土流失作用。按照《開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB50433—2008)要求，在設(shè)計中堅持以恢復(fù)原土地利用方式為主，生態(tài)用地最大化、安全、經(jīng)濟與整體性的原則;水土保持工程措施要確定合理的防護標準，景觀協(xié)調(diào)。

2 分類型區(qū)防治

2.1 措施布局

(1)黃土高原階地平原區(qū)。管道在平原、階地農(nóng)田敷設(shè)時，用填土草袋圍護臨時堆土，對作業(yè)帶進行平整，恢復(fù)耕地;管道穿越階地果園時，結(jié)合土地整治，盡量恢復(fù)損毀的果樹;管道穿越階地陡坎時，應(yīng)針對削坡、護坎等措施，設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，施工結(jié)束后應(yīng)在管道作業(yè)帶種草恢復(fù)植被;在坡度5°以上爬坡和橫坡段布設(shè)擋墻、護坡及排水溝。

(2)伏牛山山前丘陵臺地區(qū)。管道沿山間谷地農(nóng)田敷設(shè)時，進行表土剝離與防護，及時對作業(yè)帶進行平整并復(fù)耕;管道沿山前臺地敷設(shè)時，進行表土剝離，并布設(shè)臨時攔擋與排水措施，施工完畢后，在臺地下游布設(shè)擋墻和排水措施，及時對作業(yè)帶進行平整并恢復(fù)林草;管道爬坡敷設(shè)時要盡量減少土石方開挖量，施工完畢后，在管道作業(yè)帶造林、種草，恢復(fù)植被;管道在坡度5°上時，做到土石方挖填平衡，敷設(shè)完畢后，應(yīng)在管道作業(yè)帶內(nèi)造林、種草，恢復(fù)植被。

(3)桐柏、大別山山地丘陵區(qū)。管道沿山間谷地農(nóng)耕地敷設(shè)時，施工前要進行表土剝離與防護，管道敷設(shè)完畢后及時對作業(yè)帶進行平整并復(fù)耕;管道在平原水田敷設(shè)，施工前進行表土剝離與防護，同時布設(shè)臨時排水溝，施工完畢后及時對作業(yè)帶進行平整復(fù)耕，并修筑土質(zhì)或干砌石田坎;管道沿緩丘崗地區(qū)敷設(shè)時，施工前進行表土剝離，并布設(shè)臨時攔擋與排水設(shè)施，施工結(jié)束后，布設(shè)小型擋墻和恢復(fù)田坎，實施坡改梯后復(fù)耕;管道丘陵山地爬坡敷設(shè)時，施工前需進行表土剝離;敷設(shè)完畢后根據(jù)地形坡度分別采用不同的防護措施:當(dāng)坡度＜15°時，對作業(yè)帶進行清理平整，并恢復(fù)林地;當(dāng)坡度＞15°時，對管溝兩側(cè)各5m范圍內(nèi)采用干砌石或漿砌石護坡，對其他擾動范圍恢復(fù)植被。管道在丘陵山地橫坡敷設(shè)時，土石方應(yīng)挖填平衡，管道沿挖方段地下敷設(shè)，在填方外側(cè)修筑干砌石或漿砌石擋墻，在挖方段采用干砌石或漿砌石進行護坡，并在坡腳開挖排水溝，敷設(shè)完畢后，進行清理平整及恢復(fù)植被。

2.2 施工圖設(shè)計要點

管道工程水土保持措施項目分為單位工程、分部工程和單元工程。

(1)攔擋工程施工圖。擋墻設(shè)在坡度≥15°的管溝開挖區(qū)，采用漿砌重力式擋墻。漿砌石石料采用石質(zhì)一致，不易風(fēng)化、無裂縫、最低強度等級不小于MU30、軟化系數(shù)不小于0.8的塊石或片石。塊石的形狀應(yīng)大致方正，上下面大致平整，厚度不小于0.2m，寬度和長度約為厚度的1～1.5和1.5～3倍;片石應(yīng)具有2個大致平行的面，其厚度不小于0.15m，寬度和長度不小于厚度的1.5倍。如附近的石料不能滿足上述尺寸要求，可用C20片石混凝土代替。擋墻應(yīng)根據(jù)地形及地質(zhì)變化情況設(shè)置伸縮沉降縫，間距一般為10～15m，縫寬為2cm，沉降縫內(nèi)用瀝青麻絮沿內(nèi)、外、頂三邊填塞，深度不小于15cm。擋墻墻身在填土線以上的部分或常水位以上的部分應(yīng)分層設(shè)置泄水孔，泄水孔間距2～3 m，上下交錯布置。

(2)斜坡防護工程施工圖。植物護坡按照原土地利用類型中林草的防護，工程護坡主要用于坡度較大的管道敷設(shè)和施工道路區(qū)，綜合護坡主要為在斜坡上部布設(shè)植物，在下部實施工程護坡。

工程護坡采用干(漿)砌塊石，設(shè)計高度為1.0，1.5，2.0m3種標準，根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐寥李愋秃徒涤炅縼泶_定邊坡坡比，一般為1∶1～1∶2。坡腳布設(shè)1條排水溝，排水溝按0.4m×0.6m及0.5m×0.7m設(shè)計。工程護坡的坡面水平方向每隔20～30m設(shè)置1條縱向排水溝，斷面尺寸為0.4m×0.5m;當(dāng)護坡高度小于3m時，沿護坡縱向每3.5m設(shè)1排水孔，孔徑為15×15cm，孔口高度設(shè)在地面線以上15～20cm處;當(dāng)護坡高度大于3m時，排水孔在坡面成品字排列，沿坡長、坡高方向每3m設(shè)1個。工程護坡上部裸露面需采用植物護坡措施，即種植林草，種植寬度一般為0.5～2m。為防止不均勻沉陷和凍漲破壞，沿護坡長度方向每10m設(shè)一條寬2cm的沉降縫(收縮縫)。

(3)土地整治工程施工圖。坡地改造一般布設(shè)在黃土階地區(qū)、伏牛山山前丘陵臺地區(qū)、桐柏山－大別山山地區(qū)，沿管線呈臺階狀或平行于等高線布設(shè)。對于石坎梯地，其高一般為1.0～2.5m，田坎后側(cè)布設(shè)坡面排水系統(tǒng)。通常田坎寬0.3m左右，田面平整后種植林草或恢復(fù)耕地。土坎梯地主要布設(shè)在丘陵區(qū)，田坎高1～2m，田面寬10～15m，坎寬0.6m，在田坎上種草、灌木等。

(4)防洪排導(dǎo)工程施工圖。排水溝采用M7.5漿砌塊石，斷面為矩形，尺寸有0.2m×0.3m、0.3m×0.5m。水通過排水溝應(yīng)順暢排至自然溝渠或涵洞，溝底縱坡不應(yīng)小于0.5%。截、排水溝通過陡坡或陡坎時應(yīng)設(shè)置跌水和消能構(gòu)造物。

為防止定向鉆、頂管等在施工過程中造成水土流失及妥善處理廢棄泥漿，設(shè)計了沉沙池，斷面為1m×2m×1m的矩形;進水口尺寸為0.3m×0.5m，出水口為0.5m×0.8m;底板厚0.3m，側(cè)墻厚0.5m。M7.5漿砌塊石的尺寸不小于30cm，應(yīng)做到砌面平整、每層鋪砌穩(wěn)定、上下層塊石錯開、縫間砂漿飽滿;縫寬不大于2.5cm。

(5)臨時防護工程施工圖。主要包括以下內(nèi)容:①臨時排水措施;②臨時攔擋措施;③臨時植物及臨時覆蓋措施;④圍堰拆除后，返還原取土場，壓實后用作耕地或恢復(fù)林草。

(6)植被建設(shè)工程。主要包括:①植物措施立地條件分析;②喬木灌木設(shè)計;(3)種草設(shè)計。

3 結(jié)語

綜上所述，水土保持工程應(yīng)嚴格依照水土保持施工圖設(shè)計施工，施工單位應(yīng)對施工人員開展水土保持意識方面的教育培訓(xùn)與管理。