劉淑燕,秦富倉,李洪禹,劉海宇,雷鳳燕
(1.國水江河(北京)工程咨詢有限公司,北京 100053;2.內蒙古農業大學,內蒙古呼和浩特 010019;3.索尼移動通信產品(中國)有限公司,北京 100102;4.內蒙古中農種子科技有限公司,內蒙古通遼028000;5.通遼市綠色食品發展中心,內蒙古通遼 028000)
中石油深圳LNG應急調峰站為新建項目,建設內容主要包括接收站和管道工程兩大部分。接收站位于深圳大鵬灣東北岸迭福北片區,陸域形成推薦采用吹填疏浚土方案,形成的陸域面積為34.8 hm2,地基處理推薦采用真空預壓方案。管道工程位于深圳、東莞和惠州3市,總體走向由東南向西北,全長63 km,設計輸氣量105億m3/a,管徑800 mm,設計壓力9.2 MPa,沿途設置清管站1座、閥室3座。管道沿線穿越中型河流工程2處,即坪山河穿越和龍崗河穿越,受地形條件限制均采用大開挖方式穿越,穿越小型河渠工程18處,另外穿越水塘4處,穿越高速公路3次、國道1次、省道4次、其他砂石路48次,穿越鐵路1次。新建接收站進站道路600 m。工程總占地150.70 hm2,其中永久占地36.40 hm2、臨時占地114.30 hm2,總投資70億元,于2012年4月開始動工,總工期43個月。
項目區屬亞熱帶海洋季風氣候區,地形地貌以低山丘陵及平原為主。年均降水量1 941.8 mm、蒸發量1 614 mm,主導風向是東北風。年平均氣溫22.5℃,年平均風速3.2 m/s。土壤類型為紅壤,植被類型為亞熱帶常綠闊葉林,林草植被覆蓋度為60%。水土流失以水蝕為主,強度為輕度。土壤流失容許值為500 t/(km2·a)。
接收站屬于典型的點式工程,全部由填海造陸形成,原地貌無土壤侵蝕,產生水土流失主要在接收站陸域填筑、建(構)筑物施工等階段,另外在接收站儲罐等基礎施工階段會產生鉆渣泥漿,在地表水流沖刷的情況下,鉆渣泥漿易分解形成松散塊狀堆體,易造成嚴重的水土流失。管道工程屬于典型的線性工程,沿線地形地貌有平原也有丘陵,線路穿越河流水域、公路、鐵路等,產生的水土流失類型比較復雜,同時不同的施工工藝產生的水土流失形式也不盡相同。
以全國土壤侵蝕類型區劃為基礎,結合本項目的特點和該區域同類工程建設水土流失和水土保持工程特點以及工程施工工藝,將項目區劃分為管道作業帶區、河流水域穿越區、公路鐵路穿越區、站場區、道路工程區和接收站區6個防治分區[1]。根據工程用地紅線圖,結合現場勘測,確定防治責任范圍共259.15 hm2,其中建設區150.70 hm2、直接影響區108.45 hm2。
在對主體工程中具有水土保持功能的防護措施進行分析評價的基礎上,結合防治分區的劃分、不同單項工程建設的特點和已有的防治措施,合理、全面、系統地規劃,提出各分區新增的一些水土保持措施,使之形成一個完整的以工程措施為先導、植物措施和臨時措施相結合的水土流失防治體系。具體見圖1(圖中帶*的項目為主體已有)。

圖1 水土流失防治措施體系
(1)管道作業帶區。管道全部采用溝埋敷設,占地寬度16~22 m,包括管溝開挖區、臨時堆土區和施工作業帶區,其中管道最小埋深1.2 m,管徑0.8 m,管溝挖深2.0~2.5 m,管溝底寬1.5~2.0 m,開挖邊坡1∶0.75~1∶1,當管溝深度達5 m以上時,采用臺階式開挖。管道施工采用機械與人工相結合的方法,開挖渣料臨時堆放于管溝一側,堆土距溝邊0.5 m。管溝開挖時將表層土與深層土分層堆放,以利于后期表層土的回覆利用。另一側放置管道設施,待管道安裝完畢后回填。由于管溝開挖、堆土、管道施工及安裝的機械設備和施工人員活動,需開拓一定寬度的施工作業帶,在滿足大型車輛和大型施工機械作業要求的前提下,需清除作業帶上的附著物(施工作業帶掃線)。由于管線分段施工,作業帶施工期限短,待管道焊接完畢、管溝覆土回填后,作業帶便可恢復治理。
在管道橫坡敷設的區段,根據上游邊坡的高度和巖層組合及破碎化特性,選擇不同的工程和植物措施進行綜合防護,可采取漿砌塊(片)石護坡和拱形網格梁植草護坡,拱形網格梁植草護坡在保持邊坡穩定的同時,也起到美化綠化管道沿線環境的作用,在選擇施工工藝時盡量避免施工活動對巖層的劇烈擾動。在爬坡敷設的區段,待管線確定好后,按設計要求砌筑管溝內截水墻爬坡段坡度較大時,截水墻宜自下向上施工,砌好一道截水墻,回填一段管溝,以利于下一截水墻的穩定和方便施工。
(2)河流水域穿越區。根據開發建設項目水土保持技術規范要求[2],管道在穿越河流時,應盡量采用定向鉆方式,這樣能夠減少水土流失。但該工程現有的地形不具備定向鉆穿越的條件,只能采用開挖的方式進行施工,因此河流穿越中管溝開挖的棄渣(土)應按照河道管理部門的要求進行處理,防止水土流失和堵塞河道。在開挖前按要求辦理相關的手續并取得有關方面的同意。選擇好施工季節,在充分做好管道組裝焊接準備工作之后再開挖,管溝的開挖深度應保證管道的設計埋深,當水流不可中斷時,應采取有效的導水措施。穿越完成后,應按照有關要求對河道、渠道進行恢復。
本工程穿越中型河流2處,均采用大開挖方式,選擇在枯水季節施工。先修筑圍堰將河渠一半截斷,待圍堰內管道組裝回填結束后,拆除圍堰,再將河渠另一半截斷,待圍堰內管道組裝回填結束后恢復河渠。對定向鉆方式穿越河渠的管道工程,施工中布設泥漿池、沉沙池等臨時措施,泥漿池規格可設計為長方形,采用內挖坑形式,坑內壁鋪設土工薄膜。在泥漿池周圍要設置欄桿等防護措施,如掛密目安全網,防止人員意外墜入泥漿池中。泥漿池要設置明顯的標識標牌,有專人負責巡視。泥漿危害性比較大,不得隨意亂棄,其處置場所不得隨意變更。
(3)公路鐵路穿越區。本管道穿越公路鐵路時均采用頂混凝土套管穿越方式,管溝開挖前要辦理有關的手續并取得相關部門的同意。管溝應在穿越管段預制完成后進行突擊開挖,若穿越不能在一個夜晚之內完成,應修筑臨時道路或搭設鋼板式過橋,保證交通暢通。根據路基情況,管溝邊坡坡度適當減小或開挖直立管溝,以減小路面恢復的工作量。開挖道路的回填、路面恢復按照設計圖紙和道路管理部門的要求進行。
(4)站場區。站場區主要包括清管站和監控閥室。站場區地理位置比管道位置高,都位于半山坡處,需在上邊坡一側設置漿砌截水溝,站內設置排水溝,截排水溝防洪標準采用10年一遇。待施工結束后對整個站場區的擾動地表進行植被恢復。
(5)道路工程區。道路工程區包括接收站進站道路和管道施工過程中的臨時施工便道兩部分,接收站進站道路兩側設置漿砌石排水溝,栽植喬灌木綠化;臨時施工便道根據地形情況,陡坡地段采用漿砌石邊坡防護,施工結束后通過土地整治,回填剝離的表層熟土后進行植被恢復,同時對施工中的臨時堆土采取編織土袋擋護、密目網苫蓋等措施。
(6)接收站區。接收站全部為填海造陸形成,所填土來源于疏浚土,由于疏浚工程量較大,未利用的疏浚土方全部外拋至大亞灣海洋傾倒區,距離本工程約30 km,施工前需要上報海洋局批準。接收站形成后的陸域部分需要綠化,土質不能滿足植物生長的需要覆土,要明確覆土來源,落實相應的水土保持責任,防止在運輸過程中造成二次水土流失。同時對因基坑開挖產生的泥漿采取泥漿池沉淀,泥漿的處理參考管道穿越河渠時的處理方式,對臨時堆土采用編織土袋擋護。
線性工程具有施工線路長、途經地形地質條件復雜、擾動地表面積大且分散、產生的水土流失影響范圍廣且危害程度大等特點,應根據具體的施工形式、產生水土流失的特點,布設相應的水土保持措施。
在管道工程施工中,應采取工程措施與林草措施相結合、重點治理與面上治理相結合的方式,統籌布局各類水土保持措施,形成綜合防護體系,從整體上盡量減少管道工程建設在施工過程中造成的水土流失,最大程度地改善管道工程沿線的生態環境,同時也為地方經濟的可持續發展創造條件。
[1]劉濤,黃啟亮,勞光寧.汕昆高速公路河池—百色段水土保持方案設計[J].中國水土保持,2012(3):58-60.
[2]GB 50434—2008,開發建設項目水土保持技術規范[S].