浅谈油气长输管道水工保护设计..doc

浅谈油气长输管道水工保护设计 摘要：由于长输管道在经济活动中的重要作用，为确保管道运行安全，本文从管道遭受水害的原因入手，经过充分考虑地形地貌的多样性，阐述了多种形式的水工保护设计，从而达到保护长输管道运行安全、降低维护成本、防治水土流失的目的。 关键词：长输管道；水工保护；设计 进入21世纪以来，人类的经济活动迅速发展，同时对能源的需求越来越大，石油、天然气工业的发展成为现代经济发展的重要支柱之一。管道的地域及地质条件也越来越复杂，如有沼泽、矿区等等不良工程地质地段其中，水害问题对管道的威胁越来越严重了。如何解决水本身及因水而产生的害，是需要采取各类保护措施的这些措施，简称水工保护。重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，挡土墙是管道水工保护及水土保持工程中，使用最多的一种建筑物。 重力式挡土墙根据其分为直立、、种类型。 图1 直立式挡土墙典型设计图 （2）倾斜式挡土墙 重力式挡土墙根据其墙背的坡度分为仰斜、俯斜种类型仰斜墙背的主动土压力小，而俯斜墙背的主动土压力大。如挡土墙修建时需要开挖对于支挡挖方工程的边坡，仰斜墙反之，是填方工程，便填土夯实用俯斜墙。当墙前原有地形平坦，用仰斜墙；若原有地形较，用仰斜墙，用俯斜墙。 图2 倾斜式挡土墙典型设计图 （3）带排水沟挡土墙 带排水沟的挡土墙分为两种，一种是墙顶带排水沟的挡土墙，适用于拦截坡面径流的地段；另一种是墙脚带排水沟挡土墙，适用于挡土墙墙脚有排水沟或灌溉渠的地段，排水沟的断面形式、几何尺寸保持与原渠一致。根据实际情况需要，排水沟可以是浆砌石、砖结构或土质等。 （4）镶嵌式挡土墙 镶嵌式挡土墙适用于基础不稳、坡度较陡等地质情况复杂的地段。根据实际情况，墙体两端的嵌入深度≥0.5m，基础部分≥0.3m。镶嵌式挡土墙有着以下几点优势：施工简便快捷，可重复使用；柔性结构，对地基的要求低；占地少，可以设计多层挡墙；形式多样，造型美观；适应小规模沉降，结构耐久性好；与传统挡土墙比较，综合成本低。 2．梯田挡土墙 管道穿过的梯田，很多都有原干砌石梯田挡土墙，恢复分为以下三种情况： （1）浆砌石恢复 对于原干砌石梯田挡土墙高度在lm以上的均采用浆砌石进行恢复，而且要高出原来地面0.3m，防止梯田内产生的径流冲毁管道；墙体两侧距离开挖线各超出1m，因为回填土的密实度一般比较低，土体侧向压力较大，因此要加固墙体，保护管道。 （2）干砌石恢复 对于原墙高度小于1m的，由于墙体低，侧向压力不大，可以采用干砌石进行恢复。 （3）三合土恢复 对于土质结构或高度在1m以下的田坎，可采用比例为水泥：白灰：土=1：3：7三合土夯实进行恢复。 3．河流护岸 河流护岸是指在河道岸坡上用块石或砼铺砌以保护河岸的建筑物。排水将汇集的水引向以外的。 图3 排水渠典型设计图 (1)水渠恢复 由于开挖管沟时破坏了原水渠，因此应对原排水渠进行恢复工作。恢复时水渠的断面形式、施工材料、纵向坡降均与原水渠保持一致。 (2)新建排水渠 为防止水渠渠底下切冲出管道，需要对管道穿过地段的排水渠进行硬化，防止冲刷。排水渠的断面形式一般分为梯形、矩形两种，用砖或毛石作材料进行砌筑。 5．护坡工程 护坡为防止边坡受冲刷，在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。 图4 浆砌石护坡典型设计图 (2)植被护坡 对于坡度较缓的土质山坡主要采用植被护坡。通过在管道上方种植易成活、本土化，对气候、土壤适应较强，抗干旱、耐涝碱、根系发达、抓地力强的植被，必要时可浇水、施肥、覆盖地膜等保证其成活率和生产速度，有条件的地段可采用草皮移植，起到增加植被覆盖率，防止水土流失，美化环境等作用。如图5所示： 图5植被护坡典型设计图 (3)综合护坡 综合护坡是工程护坡和植被护坡相结合的一种护坡类型，既有工程措施，也有植被措施，随着时间的推移，植物生长和繁殖能力逐渐增强，减少坡面侵蚀和不稳定性方面的作用会越来越大。植被护坡另外一个显著的优点就是能够恢复由于管道工程建设所破坏的生态环境，保持生态平衡。 6．软弱地基处理及临时水工保护 （1）软弱地基处理 做长输管道挡土墙地基时，有些地段属于软弱地基。软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大，承载力低，在荷载作用下易产生滑动或固结沉降，对挡土墙稳定产生极大危险，严重时挡土墙可能塌陷或撕裂。为使挡土墙稳定需对这类地基进行施工处理，处理措施是：先打间距0.5m木桩，在木桩顶部浇注毛石砼。 （2）临时水工保护 临时水工保护是指水工保护施工期间的一种临时措施，主要用于保护临时堆放的土体及管沟等。在石方地段使用干砌石、