淺談安慶石化成品油管道穿越潁河的影響和處理措施

黃志亮

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淺談安慶石化成品油管道穿越潁河的影響和處理措施

黃志亮

一、前言

2012年安慶石化800萬t/a煉油項(xiàng)目擴(kuò)建后，其成品油年供應(yīng)量將達(dá)到549萬t。按照資源就近配置原則和區(qū)域合理流向，今后安慶石化的成品油資源將主要供應(yīng)安徽中部的合肥、六安、淮南、巢湖、蚌埠地區(qū)，中南部的安慶、池州、銅陵地區(qū)，以及西北部的阜陽地區(qū)。安慶石化800萬t/a煉化一體化配套成品油管道工程，可以為安慶石化成品油出廠提供暢通的運(yùn)輸渠道，完善安徽省石油分公司成品油銷售網(wǎng)絡(luò)，從整體上提高安徽省石油分公司的經(jīng)濟(jì)效益、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和控制力。該工程不僅是保障安徽省石油分公司成品油供應(yīng)市場(chǎng)穩(wěn)定的重要舉措，也是完善安慶石化成品油資源出廠的重要通道，對(duì)促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)環(huán)境都是很有必要的，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

二、工程穿越處河道概況

管線工程在安徽省潁上縣蘭廟村與楊臺(tái)村之間穿越潁河，穿越斷面位于合阜高速與潁河交點(diǎn)北側(cè)蘭廟村、楊臺(tái)村附近，距離潁上閘約3.2km。

潁上縣境內(nèi)穿越處現(xiàn)狀左堤頂高程30.6m，頂寬11.8m，堤頂有混凝土防汛道路，右堤堤頂高程30.2m，堤頂寬約6.8m，堤頂有混凝土防汛道路。河道主槽寬度約219m，河底深泓高程約13.0m，兩岸灘地高程26.1m左右，左岸灘地寬約24.3m，右岸灘地寬度約46.0m。

三、管道穿越設(shè)計(jì)情況

根據(jù)工程設(shè)計(jì)文件，該管道在潁上縣蘭廟村與楊臺(tái)村之間，東側(cè)為楊臺(tái)村，西側(cè)為蘭廟村。管道管徑DN273.1，定向鉆入土點(diǎn)位于潁左堤背水側(cè)，距離堤腳距離177.4m，入土角10°，潁左堤堤身處管道埋深約31.6m，河床段埋深約14.0m，出土點(diǎn)位于潁右堤背水側(cè)，距離堤腳距離約99.4m，出土角8°，潁右堤堤身處管道埋深約23.8m。管道穿越水平段長(zhǎng)度354.3m，左岸彎曲段水平投影長(zhǎng)度125.1m，右岸彎曲段水平投影長(zhǎng)度170.7m，總穿越長(zhǎng)度650.1m。

根據(jù)主設(shè)文件，鉆機(jī)安裝后應(yīng)進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)。因該工程回拖拉力較大，必須加強(qiáng)鉆機(jī)錨樁固定，設(shè)計(jì)采用地錨箱和錨樁聯(lián)合固定的形式，需要在鉆機(jī)場(chǎng)地挖5.6m×3.2m×2.2m錨坑1個(gè)。在入土點(diǎn)挖一長(zhǎng)3m×寬1m×深1m的導(dǎo)槽。在出土點(diǎn)開挖長(zhǎng)4m×寬3m×深1m的工作坑，用于排放泥漿兼拖管時(shí)的導(dǎo)槽。入土點(diǎn)泥漿開挖尺寸為長(zhǎng)5m×寬3m×深2m，兩處出土點(diǎn)泥漿開挖尺寸長(zhǎng)10m×寬3m×深2m，坡比1∶0.67的泥漿回收池。

定向鉆穿越潁河參數(shù)值。距離輸油管道下游約10m處平行布置一道通訊光纜管道，管道為鋼管，直徑100mm，內(nèi)設(shè)通訊光纜。其穿越方式、穿越高程及出入土點(diǎn)設(shè)置均與輸油管道一致。

四、管道穿越竣工后影響情況

按照批復(fù)要求，委托安徽省淮河河道管理局測(cè)繪院負(fù)責(zé)輸油管道穿越處潁左堤和潁右堤沉降的安全監(jiān)測(cè)。根據(jù)監(jiān)測(cè)技術(shù)方案，監(jiān)測(cè)單位于施工期和運(yùn)行期定期進(jìn)行沉降觀測(cè)和分析，其中潁左堤堤頂平均累積沉降量0.9mm，潁右堤堤頂平均累積沉降量-7.9mm，均正常。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查，未發(fā)現(xiàn)有沿管線地面、堤防開裂等不均勻沉降現(xiàn)象。

竣工監(jiān)測(cè)入出土點(diǎn)坐標(biāo)偏差不大，符合批復(fù)設(shè)計(jì)要求。但實(shí)際敷設(shè)管線穿越層位較批復(fù)設(shè)計(jì)有較大偏差。參照潁河河道斷面，定向鉆導(dǎo)向孔跡第一曲線段上抬約12m，導(dǎo)致水平直線段長(zhǎng)度由原設(shè)計(jì)的303m減少為141m，潁左堤中心處管道實(shí)際敷設(shè)高程5.4m，較設(shè)計(jì)上移10.5m；穿越主河槽水平直線段實(shí)際敷設(shè)高程-3.0m，較設(shè)計(jì)上移2.1m。管線上移造成管道上部覆土深度減小，尤其對(duì)于多層堤基，管位偏差可能造成穿越管段進(jìn)入透水性強(qiáng)的砂層，影響堤防滲流穩(wěn)定；主河槽埋深減小，可能影響沖刷安全與河道或航道疏浚整治要求。工程穿越涉水對(duì)象水平、豎向布置情況見下表1、表2和圖1。

五、處理措施

根據(jù)安徽省淮河河道管理局淮管水〔2014〕10號(hào)文和淮管水〔2014〕11號(hào)文批復(fù)的要求，結(jié)合合肥工業(yè)大學(xué)編制的《洪評(píng)報(bào)告》和《安慶石化800萬噸/年煉制一體化配套成品油管道工程穿越潁河防洪影響處理專項(xiàng)設(shè)計(jì)》專家咨詢意見，以及《安慶石化800萬噸/年煉化一體化配套成品油管道工程穿越潁河補(bǔ)充防洪評(píng)價(jià)報(bào)告送審稿》專家審查意見，安慶石化800萬t/a煉制一體化配套成品油管道穿越潁河工程防洪影響處理措施主要內(nèi)容包括：

1.堤基防滲處理

根據(jù)該工程主體題設(shè)計(jì)文件、建設(shè)方案批復(fù)文件及《洪評(píng)報(bào)告》，由于管道工程采用定線鉆施工工藝穿越潁河，定線鉆施工時(shí)需數(shù)次擴(kuò)孔才能達(dá)到符合回拖管道要求，最終成孔直徑一般比管子直徑大200mm。為了防止塌孔，對(duì)工程處堤基造成安全隱患，須對(duì)管道工程過潁河處影響范圍內(nèi)堤基進(jìn)行防滲處理設(shè)計(jì)，防滲處理設(shè)計(jì)擬采用管道穿堤基處截滲墻結(jié)合沿管道壓密注漿方案。

表1　工程穿越涉水對(duì)象水平布置情況表

表2　工程穿越涉水對(duì)象豎向布置情況表

表3　高噴截滲墻高程參數(shù)表

圖1　定向鉆設(shè)計(jì)線與施工線比較圖

水泥高壓擺噴截滲墻技術(shù)運(yùn)用高壓噴射水、氣或漿液介質(zhì)沖刷切割土體，并使?jié){液與土體顆粒摻混凝結(jié)形成防滲墻。擺噴系一面提升一面擺動(dòng)形成啞鈴狀體，三管法施工時(shí)，利用三個(gè)管同時(shí)噴射水、氣、漿液三種介質(zhì)，適用于該工程粘性土層。施工設(shè)備簡(jiǎn)單，施工簡(jiǎn)便、快速，工效高，截滲墻耐久性好、強(qiáng)度高。特別是在管道周邊實(shí)施擺噴，使墻體和管壁結(jié)合相對(duì)較密實(shí)，防滲效果好。

設(shè)計(jì)截滲墻分別沿潁河左右堤（潁上段）迎水側(cè)堤堤腳外1.5m處布置，墻底伸入相對(duì)不透水層不小于1.5m，根據(jù)工程處地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)截滲墻底高程、墻頂高程及墻身高度見表3。

潁河左堤是一級(jí)堤防，重要程度很高，設(shè)計(jì)截滲墻順堤向在管軸線上、下游各50m。潁河右堤為二級(jí)堤防，截滲墻長(zhǎng)度可適當(dāng)減小，設(shè)計(jì)截滲墻順堤向在管軸線上、下游各30m。

防滲板墻采用擺噴對(duì)接結(jié)構(gòu)形式，三管法分序施工，高壓擺噴成墻，擺角30°，孔距1.0m，成墻厚度不小于300mm。

2.沿管道壓密注漿防滲措施

為充填密實(shí)管道施工中管壁周圍可能出現(xiàn)的空隙，設(shè)計(jì)對(duì)輸油管道和通訊管道出、入土點(diǎn)向大堤方向背水側(cè)堤腳范圍內(nèi)管道周圍土體進(jìn)行壓密注漿處理。

對(duì)潁河（潁上段）左堤從出土點(diǎn)向大堤方向165.0m（69.7+95.3m）范圍內(nèi)、潁右堤入出土點(diǎn)向大堤方向99.4m范圍內(nèi)管壁周圍土體進(jìn)行壓密注漿處理。潁河左堤背水側(cè)有S224省道，寬約12.0m，灌漿時(shí)應(yīng)注意避開該路段。

壓密注漿軸向注漿孔分別沿輸油管道及通訊管道兩側(cè)各布置2排，排距、孔距均為2m，注漿孔與管道管壁間距0.85m，與管道軸線平行布置。注漿范圍為管上、下各約1.5m，共3.3m。

3.管道工作坑及泥漿池防滲

根據(jù)該工程設(shè)計(jì)文件，管道在定向鉆施工時(shí)，均需挖掘工作坑。在管道施工完成后，為防止高水位時(shí)，水流順著強(qiáng)透水層及管壁，連接出入土點(diǎn)，從而形成滲透通道，發(fā)生滲漏險(xiǎn)情，設(shè)計(jì)對(duì)工作坑進(jìn)行開挖回填處理。

工作坑在回填前應(yīng)先對(duì)其四周按不陡于1∶1.5的邊坡進(jìn)行開挖放坡，后按每層不大于25cm厚進(jìn)行鋪土壓實(shí)回填，每層土鋪料前應(yīng)對(duì)四周邊坡開挖成小臺(tái)階狀，以利新老土的結(jié)合，要求土方回填壓實(shí)度不小于0.90■

（作者單位：安徽省淮河河道管理局233000）