管道施工中河流大开挖安全浅析

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摘要：河流大开挖在管道施工以及运行的过程之中，可能会因为各种问题会出现安全问题，本文主要简要论述了河流在大开挖过程之中如何做好管道施工的安全管理。

关键词：河流大开挖；管道施工；安全问题

中图分类号： TV147 文献标识码： A

引言

河流大开挖施工是利用挖掘机开挖河流进行管道敷设的方法。大开挖的优点是施工简单、直接，施工成本低。大开挖的缺点是妨碍交通（阻塞、中断或改线）、破坏环境、安全性差等。

1、技术简介

1.1、导流施工导流的基本方法分为全段围堰导流法和分段围堰导流法。全段围堰导流法适用于枯水期流量不大，河道狭窄的中小型河流；分段围堰导流法应用于水流量大、河道较宽的大中型河流以及雨季施工等情形。

导流渠布置要点：（1）利用有利地形，避免渠线通过不良地段，注意滑坡坍塌体，保证边坡稳定；（2）明渠应顺直，应尽量避免S形弯道，转弯半径应大于5倍渠宽，转折角不宜大于60°，出角宜小于30°；（3）导流渠应采取衬砌措施，提高抗冲刷能力；（4）导流渠应采取衬砌措施，提高抗冲刷能力。

1.2围堰

围堰断面尺寸及填筑材料的选用，需根据围堰高度、当地建筑材料、施工工期和确保安全的要求来进行，既要使其稳定、防渗透和抗水冲刷，又要使其构造简单、价格低廉、修建和拆除方便。常用围堰方式有草袋围堰、土石围堰、混土围堰、草土围堰等。围堰选用原则：安全可靠，能满足稳定，抗渗，抗冲要求；结构简单，施工方便，易于拆除，尽量利用当地材料。围堰的布置应满足基坑开挖及管道安装、土建施工作业以及排水运行的要求。对分段围堰一次围堰可束窄河道70。～80。。上下游围堰间距应满足管沟土方堆放及管道安装作业带宽度的要求，一般为50～150m。堰体应进行渗流及渗透稳定、抗滑稳定验算，需参考相关水力计算手册。

1.3、明水强排，水力压差降水

基坑内存水分为明水和涌水，基坑内涌水又分为层间水和承压水。止水帷幕铺设完毕后，立即进行明水强排和水力压差降水作业。即。对于施工基坑内的可见明水采用混流泵或离心泵排出坑外&同时在施工基坑附近开挖深基坑排水，降低临近基坑水位高度，进而降低水位压力，减少施工基坑承压水的渗涌。排水均采用低扬程、大排量的岸基式降水设施，在降水设施的排水口下方放置自制的，10m×6m×0.5m浮箱，用以分散水流冲刷力，防止排出水回冲堰体。

1.4、管沟开挖

多台挖掘机相互配合进行管沟开挖，卵石地质管沟坡比为1:3，挖掘弃土由挖掘机接力倒运至上游围堰外侧，用以加固堰体。基坑开挖的同时持续用混流泵排水。

为便于管道下沟作业，最底层平台宽度至少为10m，平台上铺设路基箱，以增大地面承载力，方便下沟设备行走。管沟底的卵石层中含有大量粗砂，管沟成型后，边坡打入厚12mm钢板桩进行支护。管沟底细土垫层采用袋装砂堆码。编织袋（内衬塑料膜）尺寸0.5×0.3m×0.2m，容积率按70%计算。

1.5、管道铺设

采取大开挖穿越河流，管道敷设一般有以下三种形式。第一、不带水开挖管沟的管线敷设。第二、带水开挖管沟的管线。漂浮法过河。敷设。管线。漂浮法过河。的施工方法，宜在水较浅、流速较小的水域使用。第三、带水开挖管沟的管线底托法穿越。对于大型河流穿越，由于带配重的管道较重，为减少穿越时的牵引力，一般将穿越管线分为河岸漫滩管段、穿河床管段和河岸漫滩管段，进行三段施工。穿河床管段常采用小平车轨道发送、底托法进行管道牵引施工。河岸漫滩管段一般采用传统施工方法进行施工。

河岸漫滩管段和河床管段的施工次序有两种方式：①是先进行穿河床管段管道的施工，后进行河岸漫滩管段管道的施工，这时小车轨道修筑在河岸漫滩的原土层上，对于承载力不够的河岸漫滩，必须进行基础强化处理；②是先进行河岸漫滩管段管道的施工，后进行穿河床管段管道的施工，这时需在回填好的管沟上方，修筑小车轨道。

2、管道施工之中安全问题分析

2.1、土城状态变化

回填土在地下水渗透过程中土坡状态发生变化，土壤承载力下降，也是引起管涌的重要原因之一。由于穿越河流处管道埋的较深，管道周围土质大多为粉质粘土，主要呈可塑状态，局部呈硬塑或软塑状态，管道周围的回填土经夯实后能与管道紧密结合，此时由于粘土中含水量较少，粘土成固体状态，但当一段时间后，随着季节的变化，地下水位的升高，管道由于展动而使紧贴管道周围的土壤产生缝隙，地下水沿此缝隙逐渐渗透，从而使管道周围粘土的含水量变大。当汛期来临，河道内水位升高时，管道周围程流塑状态的土壤的内部压力增大，当内部压力大于外部回填土的承受力时，地下水就会冲出自然地面，产生管涌。所以只要控制管道周围土坡的含水量在合理的区间内波动，就可防止管涌事故的发生。此时，如在管线上浇筑截水环，就能使原来沿管壁周围缝隙流动的水流向外扩散，使管壁周围土壤的含水量在合理区间波动，这样就可避免因管涌而造成溃坝事故。

2.2、管道悬空

管道悬空达到一定程度，存在的危害主要表现为，使管道丧失横向稳定，管道在波流作用下诱发涡激振动而断裂，管道在波流长期作用下发生疲劳破坏，管道容易受到意外荷载如锚击等。

2.3、立管支撑固定卡损坏或不匹配

管卡是管道登平台时用来固定立管的结构，管卡的损坏使得立管无法较好地固定于立管桩或导管架腿柱上。根据水深不同，管道立管上设有2-4个管卡，其中1个为固定管卡，用来将管道立管固定在立管桩上，使立管不产生垂向位移，其余的管卡为限位卡，使立管不会在水平向产生位移。

3、管道安全管理措施

3.1、对管道定期检测并作出安全评估

管道的安全运行应该建立在投产后管道实际现状与原设计相符的条件下，但由于河流穿过地区地质及实际工程的复杂多样，投产运行以后的管道实际状态与设计条件存在较大的不同，因此应该统筹计划，对管道的运行状态进行定期检测，在检测的基础上对管道的运行状态作出评估，针对存在的安全隐患及时进行防护加固。

3.2、针对安全隐患，对管道进行综合治理

通过对检测结果进行评估分析，对照现行的安全标准，结合管道实际操作状态，明确管道存在的薄弱环节和隐患。根据不安全因素严重程度及管道生产运行的要求，对这些安全隐患加大资金投入力度及监督管理力度，有计划分批加快防

护治理节奏。尤其是对于管道的悬空及其附属结构的腐蚀损伤等及早进行整治。对于管道的悬空治理方案，可以根据不同悬空状态及管道位置，采取一些相应的措施，如抛填砂袋结合柔性覆盖层、水下短桩支撑、挠性软管跨接、抛填砂

袋结合仿生水草覆盖、水下桩结合抛填砂袋和仿生水草覆盖等方案。

3.3、加大监管力度，建立管道运行状态数据库

对穿越河流管道建立开放式的运行状态数据库，同时加大对管道施工过程的监管，并将监管过程中问题处理情况及时记录并补充到管道数据库中，以便为管道的检测、评估、维修加固和应急处理提供完整可靠的基础数据。

4、结语

穿越河流的施工在各方严格把关的前提下，使得管道大开挖穿越河流的施工质量得到了保证，到目前为止，大开挖穿越的河流恢复的堤坝未出现任何质量问题，截水环也很好的控制了地下水渗流对堤坝的破坏，工程得到了业主、监理及河道管理部门的认可。

参考文献：

[1]黎永索.管幕预筑地铁站大开挖施工力学效应研究[D].中南大学,2012.

[2]阎庆华,孙玉杰,付超,徐志刚.长输管道河流穿跨越方案选择[J].石油工程建设,2011,03:1-5+83.

[3]李昌林,熊运实,耿宝,高秀花,郝清源.油气长输管道工程环境影响评价特点浅析[J].油气田环境保护,2012,01:40-45+62.