長輸管道水工保護施工實施方法

摘要：中緬油氣管道，是我國第四條能源進口戰略通道。管道沿線地形地貌復雜，各類水害、地質災害存在突發和不確定性，水工保護施工既要保證工期，又要保證質量。采取合理有效的實施方法是保證施工質量及進度的前提。

關鍵詞：水工保護 破環機理 防護方案

中緬油氣管道工程的建設活動不可避免地將對沿線山體、河道、地表地貌等造成嚴重的擾動，并降低原水土保持功能，從而加劇水土流失并對周邊地域造成危害，嚴重危及管道安全。

長輸管道水工保護是對影響管道安全的水土流失所采取的治理措施，其主要包括支擋防護、沖刷防護和坡面防護三大類。長輸管道水工保護保障了管道平穩、安全、正常地運行，同時兼顧著管道沿線的水土保持功能。其具體實施方法采用現場動態補充設計與施工圖室內設計相結合的方式。

根據中緬管道沿線地形、地貌的特點，水工保護的設防理念主要是結合管道典型敷設類型的特點進行設防。管道敷設主要分為管道順坡敷設、管道橫坡敷設、管道穿河溝道、管道穿水域（魚塘、水庫等）、河溝岸邊敷設、順河溝底敷設、管道穿農田地（田地坎、水渠）、管道穿沖溝溝頭敷設。

1 管道順坡敷設

管道以近乎與等高線垂直交叉的方式通過坡面。此類敷設方式在中緬油氣管道項目建設中具有一定的代表性，主要多發生于山地、溝壑和丘陵地區。

1.1 破壞機理 ①坡面匯水沖刷。②溝內回填土下滑。

1.2 防護方案 ①護面防護：噴漿護面、草袋護面、干砌石護面、漿砌石護面。②護角防護：草袋護坡、干砌石護坡、漿砌石護坡、坡角擋土墻。③管溝防護：漿砌石截水墻、混凝土截水墻、草袋截水墻。

2 管線橫坡敷設

管道以基本平行于等高線的方式通過坡面。此類敷設方式具有一定的代表性，主要多發生于山地和丘陵地區。

2.1 破壞機理 ①掃線作業易誘發上部邊坡地質災害。②坡面匯水造成的管溝回填土流失。

2.2 防護方案 為減小坡面匯水沖刷對管溝回填土的影響，通常設置截排水渠、護面、截水墻等措施進行防護疏導。當坡體削方后出現垮塌時，為防止垮塌進一步的加劇，管線施工通常采用“淺挖深埋”的敷設方式，并在坡體上部進行坡面防護處理。主要防護形式包括擋土墻、護坡等。

3 管道穿河溝道

管道穿河溝道是指管線以開挖地埋的敷設方式穿過河溝道。

3.1 破壞機理 當管道與河流、溝道交叉敷設時，不可避免地會受到水流沖刷侵蝕的影響。而水流的沖刷作用主要表現在兩個方面，即河流溝岸的垮塌后退和河溝床的下切作用。這種穿越工程存在兩方面的問題：一是，當河流河床持續沖刷下切時，原來埋設在河床下面的管道有可能裸露懸空；二是，河岸的侵蝕后退使岸坡爬升段的管道裸露破壞。對于前者而言，穿越管道的水工保護目的就是防止河床的持續沖刷。對于后者，則需要保護河岸避免持續后退導致管線外露，進而威脅管道安全。

3.2 防護方案 管道穿河溝道防護工程，按其設防的位置可分為岸坡防護（簡稱護岸）和河溝床下切沖刷防護（簡稱護底）。①護岸防護：漿砌石坡式護岸、漿砌石擋墻式護岸、石籠護岸。②護底防護：干砌石過水面、漿砌石過水面、石籠護底、混凝土澆筑穩管、防沖墻。

4 管線穿水域

管道穿水域主要是指管線穿越水庫、魚塘等水域地段。

4.1 破壞機理 由于季節性的清淤，管道所經的魚塘、水庫經常造成管道無法滿足設計埋深。有些清淤工程會采用機械施工，造成管道的外防腐層損傷，嚴重威脅管道安全。另外，擾動后的岸堤如不進行防護處理，會造成岸邊的垮塌和不必要的經濟損失。

4.2 防護方案 針對水庫、魚塘等下方的管頂覆土變淺的問題，主要是以硬化水域底面的措施為主，通常的防護方案有混凝土覆蓋層、混凝土連續配重塊、硬護面等。 對于岸堤的防護主要以采用護岸的形式進行加固。

5 順河溝岸邊敷設

管道順河溝岸邊敷設是指管道在河（溝）岸上且距岸邊較近，與河流伴行的敷設方式，管線主要順河溝岸邊的一級臺地或漫灘地敷設。

5.1 破壞機理 對于管道順河溝岸邊敷設，水流的沖刷作用主要表現在河流溝岸的崩塌。 岸坡侵蝕機理：一是，由于汛期來水量的不同，會使得水流方向在某一個時期、某一個地段發生變化，這種變化會造成河流態勢發生變化，造成河流頂沖點位置前移或后退，其結果是原來不直接遭受水流頂沖的岸坡因受到水流的頂沖作用而急劇后退。二是，由于河岸長期受水流的浸泡作用，從而造成岸坡整體坍塌后退。三是，由于河溝床的下切作用，造成岸坡整體重力式失穩坍塌。

5.2 防護方案 保證岸坡免受水流的沖刷側蝕而后退。通常采用護岸直接防護，以抵抗水流的沖刷和淘蝕作用。防護方案具體形式主要包括漿砌石擋墻式護岸、漿砌石坡式護岸和石籠護岸等。

6 順河溝底敷設

管道順河溝底敷設是指管道長距離敷設于河（溝）床中，并與河溝床同溝并行。

6.1 破壞機理 順河溝底敷設方式常見于季節性的河（溝）道，施工常在枯水期進行。當汛期來水時，河床的持續下切趨勢，亦會造成管線長距離的暴露。另外，河道內的管溝為水流沖刷提供了一定的地形條件，因此管溝內部的回填土易受到水流的集中沖刷，如不采取防護措施會造成溝內回填土逐漸流失，長距離順河溝底敷設的管道在這種情況下嚴重時會造成漂管等事故，嚴重威脅管道安全。

6.2 防護方案 順河溝底敷設的防護目的主要是以防止漂管和管頂覆土流失為主。防護方案主要采用設置溝內截水墻、混凝土連續覆蓋、壓重塊；上部輔以漿砌石過水面、干砌石過水面、石籠護底等措施。

7 管道穿越坡耕地

管道穿坡耕地是指管道敷設于坡面水田、旱田等梯田地段。

7.1 破壞機理 管道在穿越坡面農田地段時，管道一般會隨坡面的起伏而變化，同時管溝開挖會對田地坎造成深層擾動，加之降雨徑流和農田灌溉水的沖刷，因此該地段的管溝回填土易受到水力沖蝕。如不對管溝及田梗采取防護措施，會導致管頂覆土流失，嚴重時會造成管道裸露甚至懸空。此情況在以往工程中較為常見。

此外，對于在施工過程中破壞的灌溉水渠，如不及時進行恢復，灌溉沖刷也會給管道安全造成隱患。

7.2 防護方案 結合以往工程的成功經驗，管道在穿越坡耕地時，采用在管溝內砌筑基礎的堡坎措施。對施工破壞的水渠進行及時恢復，可以有效的確保管道安全。

堡坎主要形式包括漿砌石堡坎、干砌石堡坎、草袋碼砌式堡坎等。水渠主要形式包括原土夯實、漿砌石水渠、預制板式水渠、U形預制塊水渠等。

8 管線穿越沖溝溝頭

管道穿溝頭敷設是指管道在沖溝溝頭上方臺地敷設，通常與溝頭位置較近。

8.1 破壞機理 溝頭上部坡面匯水沖刷侵蝕，造成溝頭前進造成的管道裸露甚至懸空。

8.2 防護方案 為防治溝頭位置的進一步前進，通常需要對溝頭進行加固處理。具體防護措施包括采用擋土墻或護坡進行溝頭的加固。

溝頭上部臺地可采用截排水渠，以攔截溝頭上方的匯水引至防護范圍外的天然河流低洼地，以此固定溝頭，進而保證管道的安全。

9 結束語

每種管道敷設方式都有各自的侵蝕機理，現場實施水工保護時應了解其不同的機理，根據不同的特點進行方案實施。另外，也要善于觀察周邊的地形，要根據周邊整體情況，確定防治措施，杜絕只觀察一點不觀察全面的做法。

參考文獻：

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