浅谈水工保护在长输管道建设中的应用

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摘要：在长输管道工程建设中，不可避免地会对沿线山体、河道、地表地貌等造成严重的扰动，降低原水土保持功能，从而加剧水土流失并对周边地域造成危害，严重危及管道安全。如何根据不同地区的水文地质特点，采取不同的水工保护措施，是长输管道建设中的一个重要环节，同时也是管道建设中水土保持和环境保护的重要举措。文章根据长输管道工程建设中的各种地形地势，分析管道遭受水害的一些基本现象及原因，提出一些常用的水工保护措施。

关键词：水工保护；长输管道；工程建设；治理措施

中图分类号：TE973 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）35-0055-02

根据国外统计表明，管道在运营期间造成损害的主要原因不再是管材、焊接、防腐以及其他结构缺陷，而是由外力引起的，如洪水灾害（简称“水害”）、地震、滑坡以及其他意外事故等。外力事故占总数的50%～60%，其中水害对管道安全的威胁属第一位。水害的发生不像其他事故那样，它具有一定的偶然性，每年汛期，洪水都会频繁发作，而且发作强度大小很难预料，因此带来的水害事故相应也很多，尤其是山区泄洪道少、水道狭窄，水害现象更为严重。因此，在复杂山区地段的管道设计务必要把水工保护作为设计内容的重要组成部分，针对不同地质条件下的管道建设采取切实有效的水工保护措施，保证管道的正常安全运行。

1 管道遭受水害的各种现象及原因

要对管道进行完善的水工保护措施，就必须掌握各种地形地貌及不同地质条件下的水害现象，对症下药，对于管道经过河流、冲沟、陡坎、陡坡等重点水害地段要加强防护，因地制宜，采取合理有效的水工保护措施。

1.1 陡坎、陡坡地段

管道经过山区、丘陵地区时，往往要在陡坎、陡坡地段敷设管道，管道以近乎与等高线垂直交叉的方式通过坡面。由于管道建设过程中坡面原来的地表植被和土层已被破坏，管沟中回填的是松散土体。当汛期到来时，管沟中的松散回填土会受坡面汇水冲刷流失，形成顺沟冲刷，使管道。

1.2 山区横坡地段

管道在山区、丘陵地区，基本以平行于等高线的方式在山体的横坡上进行敷设。施工单位在扫线过程中，会因为工程扰动诱发上部边坡的地质灾害，如落石、滑坡等；同时，坡面的汇水也会对管沟内松散的回填土进行冲刷，造成回填土流失，管道。作业面下部的边坡也可能因为工程扰动、承重等各种原因而出现滑坡、垮塌现象，产生次生灾害。

1.3 河流

依照水量情况，河流分为常年有水河流和季节性河流。对常年有水的河流，普遍比较重视，设计所需要的水文资料也较为齐全，管道设计埋深及水工保护设施的施工质量都有所保证，因此管道后期受到的水害危害较小。而对于季节性河流，由于枯水期和汛期河水流量差距很大，不同年份也会因为降水量的不同而变化较大，加之水文资料难以获取，管道在穿越此类河流时一般会选择在枯水期通过，水害的严重性往往被忽视，日后极易出现浮管现象。

河流边的管道敷设主要有管道穿越河流敷设、顺河沟岸边敷设及顺河沟底敷设等情况。管道穿越河流敷设时，不可避免地会受到水流冲刷侵蚀的影响。水流的冲刷作用造成的危害主要有两种情况：一是河流河床冲刷下切，使原来埋设在河床下的管道悬空，严重的可能扭曲、撕裂管道；二是随着水流的冲刷，河岸侵蚀垮塌后退，使穿越河流的两边爬升连接段悬空。管道顺河沟岸边敷设水流的冲刷作用主要是河流沟岸的崩塌。河流汛期来水量不同，会使水流方向在某一时期、某一地段发生变化，这种变化就会造成河流顶冲点位置变化，进而使受水流顶冲作用的岸坡垮塌后退。同时长期受水流浸泡的河岸也会整体坍塌而使管道。管道顺河沟底敷设一般是在河流的枯水期施工，当汛期来临时管沟内的回填土极易受到水流冲刷，造成回填土流失，引发漂管事故，严重危害管道

安全。

2 实际工程中常用的水工保护措施

长输管道的水工保护设计理念主要采取以防为主，防治结合，因地制宜，结合当地治理经验，采取适宜的水工措施，以保证通过管道安全运行，同时在已保护管道安全的前提下尽量采取植物综合措施。

2.1 合理选线

合理选线是避免水害最根本的方法。选线要满足管道施工要求，同时路线要合理，节约投资，方便日后的管理与巡视。对一些冲刷强烈、发展不稳定的河流、沟谷以及陡坎、陡坡段，能避开则避开，若受条件限制，确实无法避开时，一定不要在弯道处穿越河流或顺弯道凹岸敷设管道。

2.2 合理的管道埋深

合理的管道埋深既可以避免水流冲刷，造成管道，又可以避免日后管道上动土破坏管道外防腐层及管道。管道穿越河流、冲沟时，应将管道埋设在设计冲刷线以下，并采取相应的水工保护措施。若管道埋深不足，只一味增加水工保护工程，则可能适得其反。

2.3 常用的水工保护措施

一般线路段的水工保护措施包括管沟回填土保持和地表水导水措施。管沟回填土保持措施主要指挡土墙、护坡、截水墙等，对于一般线路段陡坎、陡坡处应加设堡坎、护坡或挡土墙；地表导水措施指地表截水墙、截排水沟等。

管线穿越河流、沟渠时，均要对破坏的堤岸恢复原貌，并根据具体情况采取浆砌石护岸保护。对于有冲刷的河流除了保证管道深埋以外还要适当采取稳管措施，如加压重块、混凝土连续浇筑、稳管式截水墙或护底等。

主要设计范围如下：（1）支挡防护：挡土墙、堡坎、实体护面墙等措施；（2）坡面防护：护坡、截水墙、喷浆护面等措施；（3）冲刷防护：河道护岸、地下防冲墙、过水面、混凝土连续浇筑、压重块等措施。

具体工程措施简介：

2.3.1 挡土墙类、堡坎类、护岸、坡类一般适用于陡坎、陡坡、河流岸坡处，根据不同的工程地质类型和有无水环境采用不同的形式，根据实际地形挡土墙类、堡坎类、护岸、坡类也可以组合使用。

管道在横坡或纵坡敷设时，坡度陡于45°的石方段坡脚防护，坡度大于1∶1的道路两侧，地基土质较好的地段，采用浆砌石挡墙。在岸坡陡于45°的沟岸、坡脚，下部遭受水流冲刷的几率较小，洪水冲击力较弱的地段，采用草袋素土挡土墙。

当田坎低于0.8米时，对田坎进行夯实恢复地貌即可，当田坎大于0.8米、小于2.6米时，采用浆砌石堡坎对田坎进行恢复；当管道位于河沟道一级阶地上时，在易形成汇流的地方采用浆砌石堡坎恢复地坎。

2.3.2 截水墙类一般用于沿坡敷设段的管沟回填土保持，沟底纵坡大于5°的管沟内设置截水墙。主要分为草袋素土截水墙、浆砌石截水墙和混凝土截水墙，稳管式截水墙用于管道顺河沟敷设或顺河岸敷设地段管道冲刷和稳管防护。

土质地段采用草袋素土截水墙，碎石土、卵砾石和石方地段采用浆砌石截水墙，混凝土截水墙适用浆砌石施工困难的石方地区。碎石土、卵砾石、石方段管沟的冲刷和稳管防护采用浆砌石稳管式截水墙，对于浆砌石施工困难的石方段管沟冲刷和稳管防护采用混凝土稳管式截水墙。

2.3.3 稳管措施类主要是保护管道的稳定，护底措施类主要是保护管沟范围内回填土的稳定，针对不同地段的水工保护，二者可结合使用，也可单独使用，主要是针对河流、沟、渠穿越段的水工保护，最常用的几种主要是混凝土现浇、压重块稳管和地下防冲墙、浆砌石过水面等。

3 结语

长输管道在选线时，应尽量避开易受水害威胁的地段，从根本上消除隐患；必须采取水工保护措施的管段，应综合考虑，多项水工保护措施组合使用，并与水土保持相结合，最大限度地保护管道安全。

参考文献

[1] 李朝，陈向新.管道线路工程中的水工保护[J].油气

储运，1999，18（2）：37-40.

作者简介：李晓坤（1985―），男，中油辽河工程有限公司油气管道所助理工程师，研究方向：油气储运。