长输管道水工保护施工技术研究

[摘 要]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。当遇到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。由于我国输气管线众多，水工保护已经成为一项重要的任务。对输气管道经过的不同地带进行分析，有针对性的采取水工保护措施，保障管线的安全运行和国家能源安全。

[关键词]水工保护；长输管道；施工；措施

中图分类号：F284 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）14-0255-01

当前，我国输气管道建设日益增多，同时水害问题对管道的威胁也愈加严重，不仅水体本身对管道有侵蚀的危害，其引起的滑坡、泥石流更是严重威胁着管道的安全运行，因此，需要对长输管道采取水工保护措施。

1.不同地带水工保护施工

1.1 沟谷地带水工保护施工

输气管道经过的沟谷地带一般地形较为开阔平坦，应当说地质环境比较理想。但是由于沟谷大都较为弯曲，输气管道需要多次穿过谷底与河流，并且需要经过河床漫滩地区，一旦遭遇洪水，会对管道造成侵蚀和冲刷的损害。若引起泥石流将会对管道造成更大的损害，这些都给输气管道的安全留下了隐患。因此，需要采取水工保护措施，在施工之前，对管道所经过的河流水文状况进行详细的调查，并将数据汇总分析，做好管道的防侵蚀和防冲刷措施。对管道的水工保护大都采用混凝土灌浆防护，并用锚杆加固的方式，以确保管道的安全。

1.2 沙化地带水工保护施工

长输管道在经过沙化地带时也需要采取水工保护。在沙化地带由于整个地面基本上被沙覆盖，植被较为稀少，并且降水不足，但是，在雨季，特别是降水较大时，会对管道带来一定危险。当雨水较大容易将管道下面的浮沙冲走，造成管道架空风险，导致管道的断裂。因此，应当在沙化地带采取固沙等措施，恢复该地区的植被，对管线经过的沙化地区进行绿化，种植防护林，设置方格沙障，种植沙柳、沙蒿等沙漠植被，防止土地沙化面积扩大，进行固沙防止对输气管线的危害。

1.3 河流地带水工保护施工

对于河岸坡度较缓的地形，并且水的深度较浅时，可以采用空心方格植生带护坡形式，当河岸坡度较大时并且水深度较大时，可以采用铅丝石笼等重力式挡土墙形式护岸。应将管线埋入河床稳定的基岩，同时应使用混凝土浇筑的方式对管沟进行回填，防止由于管沟回填土的流失，浮力和岩石对管道的破坏。对于管线穿越小型河流时，可以采用几十年一遇洪水防护标准，同时应对河流的水文条件进行调查分析，如水流流速、最大冲刷深度及河流穿越处工程地质情况，为水工保护提供依据。

1.4 山区地带水工保护施工

山区地带对输气管道的水工保护，其设计标准一般为五十年一遇洪水。由于山区地形较为复杂，在对输气管道采取水工保护措施时，应当根据地形地势的实际情况采取不同的保护措施。对于山地坡度小于45度的地区，可以采用预制混凝土框格的方式进行施工，对山坡进行护坡处理。对于山地坡度大于45度的地区，可以用重力式挡土墙结构的形式进行坡体防护，其材料可选用浆砌混凝土预制块、或灰土草袋挡土墙等。若是山坡极为陡峭时，应当在管道两侧设置排水沟，避免降水排泄慢形成积水，减少对管道的侵害。

1.5 黄土塬地区水工保护施工

对于输气管线所经过的黄土塬地区，应当根据其地形采取以下几种水工保护措施。首先，应利用泥土设置挡水土埂或者设置排水沟，将积水及时排泄出去，防止对管道造成危害。其次，对易于塌陷的黄土洞穴等危险地段，应使用经过夯实的黄土进行填埋，避免降水造成坍塌和导致管道的断裂。再次，设置鱼鳞坑和挡水墙，在输气管道遭受水力冲刷的上游位置，可以通过设置鱼鳞坑和挡水墙的方式，使雨水就地下渗，从而大大减缓水力对管道的破坏。最后，将输气管道进行深埋处理，通过深埋的方式，让管道在较为稳定的隔水层中，能够大大减少地表径流的冲刷。

2.天然气长输管线水工保护具体措施

水工保护要根据管线所经过的地形、地貌和当地的地址、自然生态环境而进行的最优化施工措施，既能给施工带来方便，同时也能节约费用。

2.1 稳管措施

管道在穿越江河湖泊及大型农田灌区时，一般要采取稳管措施，以防止在水的冲击与浮力作用下管线漂移或断裂。在冲刷剧烈的河段中，这些稳管设施若没有固定，则极有可能被水冲击而移动，不但不能对管线起到稳定作用，还会给管线带来一个更大的外加载荷，增大管道的扭应力。

2.2 打桩加固

目前，许多管道敷设的土质构造各不同。不稳定灌区，水土易出现沉降、稀化现象，应尽量采用沉管措施。但在深谷穿越段和石方段，不具备此类条件，就需要采取打桩加固法，以保证管道的合理埋深以及稳定敷设。打桩固定最终是将管线固定于混凝土预制桩上，这种结构的整体抗冲击能力强，稳定性能好。

2.3 锚筋加固

当管线敷设在有基岩层的山区河道时，由于管沟开挖破坏了基岩原有的整体性，管沟的，回填土即使采用混凝土护面保护，在高速冲击的水流作用下也会被冲走，使河水平缓流过，而不产生拦水面，以防在不平处产生气蚀现象。

2.4 过水堤

采用过水堤主要是为了阻止沟谷与河道的继续下切，迫使堤上游河道挟沙淤积起来，保证管道埋深。由于这种水土保护设施提高了原有河床面，在管道下游根部形成跌水面。这样势必对管道下游形成冲刷，故此要去其根部进行消能防护。若地区基础比较松软，其侧蚀和塌陷情况也存在，故要对两侧边坡作防护处理。在岩石或砾石沟谷、河道中，其基础做好下至稳定的岩层上，以保证其坚固性。否则就需要采取深埋措施，以保证管道的安全性。

2.5 丁坝、顺坝

管道在变道穿越河流时其穿越处受冲刷比较严重，通常有内向绕线的趋势，迫使管道产生现象。在这种情况下的水工保护，一方面应在管道上游一定距离内做顺坝以改变水流方向，减轻水对岸堤的冲击力；另一方面还要做防护墙防止水流冲刷。这类场坝、顺坝应根据河面水流走向和河床结构而定，在平面布置时一定要控制好方向，到改变水流方向的作用，甚至还会使水流冲击作用增强，使其对岸堤的损坏程度变得更加严重。

2.6 排堵结合的方法

排堵结合的方式可以有效地控制关系附近水流方向，使其不致对管道造成危害。这种方式一般要视地形情况而定，对流经管道附近的一些冲沟，如果在其上游原理管道处又可以排水的通道，则可以切断上游来水，将水引走，使管道附近的水流小时或流速减缓。或采用水泥浆砌石护壁，护坡将整个管线包围在砌石面之内，咋间隔一定距离修筑排水沟，将沿管线护面流下的水引至管道之外，这样也可以达到防护的目的。

3 结论与认识

为了保障输气管道的安全运行必须重视对其水工保护，应当对输气管道经过的不同地带环境进行分析，找出针对性的应对措施，确保输气管道的安全。同时我们也应当认识到管道水工保护是一项长期的保护工程，需要在设计、维护以及运行等多个阶段的认真执行。在施工中严把质量关，只有切实做好输气管道水工保护工作，才能保证社会的安定和国家的长治久安，并促进人民生活水平不断提高。

参考文献

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