探析黄土地区斜井施工的处理措施

【摘要】黄土丘陵地区,沟壑纵横，地形起伏大，水土流失本身就比较严重，在此地区进行管道施工建设，如果按常规的大开挖施工，一则扫线、开挖土方工作量大，工农赔偿费用高；二则不利于对当地的水土和周围环境的保护，即使采取了水工保护措施，但远不如原土层的效果好。而由于冲沟、陡坡相距较窄，如果采用水平定向穿越，施工难以进行。斜井敷设管道的施工方法，较好地解决了上述问题

【关键词】黄土地区；斜井；施工；处理措施

中图分类号：TE832文献标识码： A

一、前言

斜井敷设管道的施工方法，适用于地势起伏较大的黄土高原、黄土丘陵地区或不含坚硬岩石的山地敷设管道，在石质地段也可以进行推广。

斜井一般用于垂直高度为8-80 m，角度宜为12-30°，沟底水平长度一般为20-40m的冲沟、陡坎。

二、工艺原理

在地下水位低，土壤塑性好，不易坍塌的沟坎地段，采用斜井进行管道敷设。其方法为：在冲沟、陡坎的上部按照设计图纸给定的位置开挖马蹄形（斜井），一直挖到设计底部标高，然后在底部再开挖水平隧道与之相通，最后安装敷设管道。此工艺主要是将以往管道在管沟内的安装转换为在井内安装（或井口安装，进行溜管）。斜井敷设的管道示意图如下：

三、工艺特点

1、工艺操作简单、实用。

2、不破坏周围的原土层，避免了对陡坎、岸坡的开挖破坏，减少了水土保护工作量，节省了工程投资。

3、管道敷设于稳定的土层内，减小了运行中的日常维护工作量，也为管道的安全运行奠定了基础。

四、工艺流程

五、施工要点

5.1 施工前期

场地平整：应事先了解当地地层岩性、地质构造、地形地貌和水文地质等，滑坡的山坡地区，应先进行滑坡处理。施工机械进入现场所经过的道路、应事先做好必要的加宽,并开辟适当的工作面，以利施工。设置翻斗运土路径及堆土区、管段预制区、投放管段的设备停放区及作业区。

信息采集：技术人员应该用RTK采集详细坐标信息，复核现场情况是否与设计信息一直，确定合理的施工参数。再定出管道中心线，测出斜井两端高差，以确定斜井坡度及作业坑位置。

5.2 井口装置设置

斜井开挖前应在井口安装卷扬机和平台。平台装有防护栏和护脚板以防止土、石块落入井内伤人。根据工程实际选用牵引力为1-3吨的卷扬机，卷扬机后方设横向埋地型钢地锚。卷扬机和升降机均须有制动装置。

在井口设置井棚，井棚为简易钢棚，面积推荐采用5m×5m，高3m-4m，顶部设玻璃钢瓦遮阳挡雨。光源架在承台上支承高度至棚顶。将轴流风机设在井孔外，用DN80-100mm橡胶软管（内带钢丝）探入井底供空气

5.3 轴向测定与控制

主体挖掘过程中采用红外激光灯控向，以保证掘进方向：工作坑挖好后，将管道中心线及高程桩引至工作坑内前壁和后壁上，作为斜井施工的基准线及基准点，每次观测前，将经纬仪前视方向定在管道中心线上，纵向转动目镜，固定在竖盘读数与斜井坡度相同的度数时位置上，再将红外线激光灯固定在离洞口4米处，固定角度为斜井角度，施工将围绕激光点为中心点展开挖掘施工

5.4 掘进施工

挖掘过程中采用移动支护棚、钢管木板全程支护、通风井或通风孔、鼓风机送风、躲避坑和照明通讯等措施，保护洞内挖掘人员和已完工主体安全。采用人工铁锹掘进, 较硬土质可采用人工开凿或采用风镐破石。并随时检查井壁土层情况，如有松动迹象用模板支撑。模板宜采用易拆卸的钢模板，并保证其强度。采用移动支护棚支撑时，应由上而下推进。开挖过程中应随时清除井壁上的松动土块，并尽量刷除井壁上的松动土粒。

5.5 管段预制、穿管

管段视地形可采用整体预制，整体穿管；也可二接一预制，管道预制采用两根穿管，两根预制下管，采用挖机、卷扬机配合下管。并在溜管前将通信套管在断面底部开沟埋设，填土夯实。

管线保护层：为防止溜管时损坏防腐层，穿越管段外缠8mm厚聚乙烯板，同时为方便管线下溜，外面再包裹竹片，用铁丝捆扎结实。

管线下斜井时，应在管段前段设带牵引鼻孔的椭圆封头，并且封头与管线连接处采用聚乙烯热收缩套保护。

作业场地平整：施工前，先将洞口外溜管和预制场地平整好（溜管场地坡度与斜井坡度相同），并开挖操作坑。

5.6 斜井封堵

管道敷设后，尽量将洞身填实，为了有效防止斜井井口进水，坡顶及坡脚采用二八水泥或三七灰土夯填，夯实系数不小于0.9；斜井中间部分可采用容易下溜的西沙回填。对于汇水量大，且有一定冲刷资料的冲沟，应视具体情况，加大埋深，并结合其他水工防护措施。

六、安全措施

1井内操作人员必须劳保着装,并配戴防风眼镜。

2应配备通风、照明、通讯装置，通风可采用风机接长皮管的方式向井内强制送风，井下作业人员并配备简易氧气瓶；井下照明应用电压不大于36 V的电源，同时备应急灯；通讯采用手摇振铃或话筒与井口人员联络。

3在施工过程中,井口应随时设人员监控。

4在施工过程中,风机应不间断地向井内强制通风。

5 开挖过程中应随时检查井壁土层的松动情况，并清除松动的土层，防止坍塌，必要时应采用模板支撑。

6 设置遮雨（雪）装置，因为斜（竖）井的施工周期较长，为不间断施工，需要安装遮雨（雪）棚等防护措施，并有排水沟将积水排到低处。

7穿管时应将管道绑扎牢固，并由专人指挥。

8施工前应仔细检查设备、机具的性能，保证其运转良好。每次提升前,卷扬机操作人员必须检查制动性能。

9提升或放落土斗由井斜底光信号控制，在卷扬机绳上随时计量绳长，距挖掘人员约4 m高时刹车，改为断续缓施。装土前土斗低位时，井底人员应复查土斗活动底板的牢固。

七、结束语

综上所述，黄土地区的斜井敷设主要从了解当地底层岩性，地质构造；定位测量放线；掘进施工；管段视地形采用合适预制，做好管线保护层；管线敷设后还要将洞身尽量填实，以防斜井井口进水；并在施工中做好防护措施，以减少施工中事故的发生。希望这些技术和措施对进行黄土地区斜井敷设问题的解决起到很好的理论指导。

【参考文献】

1、《长输管道焊接技术》，李颂宏 主编，化学工业出版社（2011年1月）；

2、《长输管道施工技术》， 茹慧灵主编，石油工业出版社（2007年12月）；