干打壘技術(shù)在黃土高原水土保持中的應(yīng)用
——以慶陽(yáng)石化成品油外輸管道工程為例

田小雄，黎如雁，劉雅麗，雷 毓，王慶陽(yáng)

(黃河上中游管理局 西安規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，陜西 西安 710021)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、能源需求的急劇增長(zhǎng)及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，油氣管道敷設(shè)量與日俱增[1]。目前，我國(guó)西部地區(qū)油氣田的開(kāi)發(fā)和國(guó)外油氣資源的引進(jìn)使我國(guó)油氣管道建設(shè)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)期，架構(gòu)了我國(guó)“北油南運(yùn)”、“西油東進(jìn)”、“西氣東輸”、“海氣登陸”的油氣空間輸送格局[2]。然而，這種線(xiàn)性建設(shè)工程的線(xiàn)路長(zhǎng)、跨度大，途經(jīng)的地形地貌類(lèi)型多樣，在管線(xiàn)建設(shè)與運(yùn)營(yíng)過(guò)程中都會(huì)對(duì)地表植被和區(qū)域自然環(huán)境造成一定的影響，尤其是管道建設(shè)期的開(kāi)挖、擾動(dòng)，會(huì)加劇水土流失，如不采取有效的防護(hù)措施，必將對(duì)管道沿線(xiàn)的生態(tài)環(huán)境造成危害。為此，本文以慶陽(yáng)石化成品油外輸管道工程為例，談?wù)劯纱驂緮r擋防護(hù)措施在黃土高原地區(qū)水土保持中的應(yīng)用及防護(hù)效果。

1 項(xiàng)目概況

慶陽(yáng)石化成品油外輸管道工程線(xiàn)路起自甘肅省慶陽(yáng)市西峰區(qū)董志鎮(zhèn)新莊村的慶陽(yáng)煉廠，由西北向東南敷設(shè)，止于陜西省咸陽(yáng)市秦都區(qū)北杜鎮(zhèn)宜渡村附近的蘭鄭長(zhǎng)成品油管道咸陽(yáng)輸入泵站，線(xiàn)路全長(zhǎng)216.3 km。途經(jīng)甘肅省慶陽(yáng)市西峰區(qū)、寧縣、正寧縣，陜西省咸陽(yáng)市彬縣、永壽縣、乾縣、禮泉縣、秦都區(qū)。管線(xiàn)依次跨越黃土高塬溝壑區(qū)、黃土丘陵溝壑區(qū)和黃土階地區(qū)3個(gè)地貌類(lèi)型。該工程已于2010年12月全線(xiàn)建成并投產(chǎn)使用。根據(jù)《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持設(shè)施驗(yàn)收管理辦法》的規(guī)定，該項(xiàng)目水土保持設(shè)施于2011年11月通過(guò)水利部驗(yàn)收。

2 水保方案設(shè)計(jì)的防護(hù)措施

水保方案針對(duì)管溝開(kāi)挖、回填等建設(shè)活動(dòng)對(duì)溝道和梯田田埂的破壞，布設(shè)了漿砌石擋土墻、漿砌石護(hù)坡、草袋素土護(hù)坡、草袋素土堡坎等一系列防護(hù)措施，目的是有效減少建設(shè)期新增水土流失的發(fā)生。

3 防護(hù)措施優(yōu)化設(shè)計(jì)

在施工過(guò)程中，設(shè)計(jì)單位根據(jù)實(shí)際情況，在保證主體工程安全的情況下，對(duì)施工圖設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化，將部分為低邊坡和土坎設(shè)計(jì)的漿砌石擋墻和護(hù)坡變更為干打壘擋墻，共計(jì)實(shí)施2 812 m3。通過(guò)近一年的運(yùn)行，干打壘擋墻完好無(wú)損，防護(hù)效果明顯，且與周邊地貌相協(xié)調(diào)，得到了驗(yàn)收組專(zhuān)家的一致好評(píng)。

4 措施變更分析比較

通過(guò)與施工單位的交流和對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的查勘，筆者認(rèn)為在黃土高原地區(qū)的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中，干打壘作為一種傳統(tǒng)的簡(jiǎn)易筑墻方法，對(duì)因管道開(kāi)挖而破損的小型溝道土質(zhì)邊坡或梯田邊坡，可以起到攔擋防護(hù)效果，滿(mǎn)足水土保持要求。表1從施工材料、施工設(shè)備、造價(jià)等多個(gè)方面進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析對(duì)比。通過(guò)對(duì)比可以看出，在黃土高原地區(qū)的小型溝道邊坡或梯田邊坡修筑干打壘擋墻，其適宜性和經(jīng)濟(jì)性均高于漿砌石。

5 干打壘擋墻施工工藝

5.1 墻土濕度

打墻前根據(jù)土壤類(lèi)別、含沙量、土壤濕度等情況，決定需取土打墻的土地，適當(dāng)灌水濕潤(rùn)，灌水后讓土自然晾至適宜打墻要求時(shí)為止。墻土濕度標(biāo)準(zhǔn)以取土在手中用力握緊，手松開(kāi)后土不散開(kāi)為宜[3]。

表1 漿砌石和干打壘對(duì)比情況

5.2 施工工藝

打墻前按照設(shè)計(jì)，機(jī)械或人工整平地基、標(biāo)線(xiàn)，開(kāi)挖基坑，地基機(jī)械夯實(shí)。在基坑的邊緣和埂坎的外側(cè)各埋一排木制立柱，同一排立柱中每?jī)筛g的距離為1.5 m，并在兩排立柱中間緊貼立柱放置水平方向的模板，模板安裝好后，分層夯填土壤，每層加土鋪厚不得大于20 cm，每層土之間也可放置柴草或尼龍網(wǎng)，每次加土后人工整平，四角塞滿(mǎn)土，機(jī)械夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)大于0.93。隨夯填高度增加，取下方模板逐級(jí)向上安裝，直至擋墻達(dá)到設(shè)計(jì)高度為止。

6 干打壘防護(hù)措施的可行性分析

6.1 符合技術(shù)規(guī)范要求

《開(kāi)發(fā)建設(shè)項(xiàng)目水土保持技術(shù)規(guī)范》(GB 50433—2008)中明確規(guī)定，水土流失防治措施的布局應(yīng)遵循“結(jié)合工程實(shí)際和項(xiàng)目區(qū)水土流失現(xiàn)狀，因地制宜、因害設(shè)防、總體設(shè)計(jì)、全面布局、科學(xué)配置，并與周邊景觀相協(xié)調(diào)”等原則。干打壘作為一種傳統(tǒng)筑墻技術(shù)，在西北、東北地區(qū)農(nóng)村有著廣泛的應(yīng)用。黃土高原土料豐富，為干打壘施工提供了充足的材料來(lái)源；另外，管溝開(kāi)挖、回填后的余土，如不進(jìn)行利用，則必須設(shè)置棄土場(chǎng)堆放，增加新的水土流失隱患；再者，干打壘施工結(jié)束后，通過(guò)一定時(shí)間的自然修復(fù)，能夠與周邊的土質(zhì)邊坡緊密結(jié)合，保持景觀協(xié)調(diào)性。

6.2 造價(jià)低、便于施工

首先，干打壘擋墻的造價(jià)遠(yuǎn)低于漿砌石擋墻，在黃土高原地區(qū)實(shí)施干打壘擋墻更加經(jīng)濟(jì)合理，性?xún)r(jià)比較高。其次，干打壘施工所需設(shè)備、人員、技術(shù)要求等均低于漿砌石形式，本工程管線(xiàn)經(jīng)過(guò)區(qū)域多為偏遠(yuǎn)的農(nóng)村地區(qū)，這些地方的百姓多數(shù)有干打壘的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，在建設(shè)單位工程質(zhì)量保證體系的監(jiān)管下，利用當(dāng)?shù)貏趧?dòng)力修筑干打壘擋墻，簡(jiǎn)單易行。再次，讓當(dāng)?shù)匕傩諈⑴c干打壘這種便于施工的水土保持設(shè)施修筑工作，一方面可以消除村民阻工現(xiàn)象，有利于工程建設(shè)順利進(jìn)行，另一方面可以增加當(dāng)?shù)匕傩盏慕?jīng)濟(jì)收入，增強(qiáng)他們保持水土、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的意識(shí)。

6.3 防護(hù)效果

現(xiàn)場(chǎng)查勘表明，本工程經(jīng)過(guò)近一年的運(yùn)行，干打壘擋墻未出現(xiàn)開(kāi)裂、垮塌等不良現(xiàn)象，干打壘墻體能夠與周邊土質(zhì)邊坡、土坎緊密結(jié)合，融為一體，管道作業(yè)帶未出現(xiàn)水土流失跡象。

7 結(jié) 語(yǔ)

在黃土高原地區(qū)管道工程施工中，除積極采用頂管、定向鉆等新技術(shù)、新方法、新工藝減輕建設(shè)活動(dòng)對(duì)地表的擾動(dòng)破壞和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響外[4]，結(jié)合工程實(shí)際和項(xiàng)目區(qū)水土流失現(xiàn)狀，遵循因地制宜、綜合利用、經(jīng)濟(jì)合理等水土保持工程設(shè)計(jì)原則，布設(shè)一些具有當(dāng)?shù)靥厣?、技術(shù)成熟、水土保持效果良好的防護(hù)措施，更加切合實(shí)際。從以上分析中可以看出，在黃土高原地區(qū)實(shí)施干打壘擋墻具有造價(jià)低、原料豐富、取材便利、施工工藝簡(jiǎn)單、施工場(chǎng)地?cái)_動(dòng)范圍小、可以對(duì)棄土進(jìn)行綜合利用、防護(hù)效果好等優(yōu)點(diǎn)。因此，在黃土高原地區(qū)開(kāi)展的生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目中，在保證主體工程安全和施工質(zhì)量的前提下，因地制宜地使用干打壘技術(shù)，既實(shí)用又經(jīng)濟(jì)，可為該地區(qū)其他建設(shè)工程的水土保持工程設(shè)計(jì)提供借鑒。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 魏紅軍,胡波,朱紹平.輸油氣管道工程建設(shè)生態(tài)環(huán)境影響與水土保持防治初步分析[J].長(zhǎng)江科學(xué)院院報(bào),2010,27(11):89-93.

[2] 余洋.中國(guó)油氣管道發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[J].國(guó)際石油經(jīng)濟(jì),2007(3):27-32.

[3] 王華民,楊孟,葛同江.日光溫室墻體機(jī)械干打壘技術(shù)[J].農(nóng)村科技,2009(1):11.

[4] 姜德文.生產(chǎn)建設(shè)項(xiàng)目水土流失防治十大新理念[J].中國(guó)水土保持,2011(7):3-6.