生態袋在管道水工保護中的應用

大慶油田工程有限公司

生態袋在管道水工保護中的應用

姜學田大慶油田工程有限公司

油氣管道在經過地形起伏較大的邊坡時，管溝內回填土多處于松散狀態，極易發生水土流失，威脅管道安全，需采取水工保護措施。生態袋是以聚丙烯為原材料制成的雙面燒結針刺無紡布袋子，利用透水性能及通過滿足植物生長的等效孔徑設計，實現只透水、不透土，形成穩定的整體柔性結構，在管道水工保護中能有效抑制水土流失，保護環境及保證管道安全。

管道；水工保護；生態袋；截水墻；植被恢復；堡坎

漿砌石防護結構作為水工保護措施，雖具有抗沖刷強度大，不受環境影響，使用周期長等特點，但缺點也同樣明顯：①在運輸、地貌受限時，漿砌石結構施工難度高，工程成本大；②漿砌石結構水工保護措施有時需永久占地，地表覆蓋部分永久不生長植被，對環境影響較大；③漿砌石結構與邊坡鑲嵌結合不好，在徑流沖刷下，易發生新的水土流失問題[1]。而生態袋邊坡防護措施具有柔性結構、局部下沉不影響整體結構功能、有利植被恢復等特點，既能有效保護管道安全，又能較好地解決漿砌石結構出現的問題。

生態袋是以聚丙烯為原材料制成的雙面燒結針刺無紡布袋子，利用透水性能及通過滿足植物生長的等效孔徑設計，實現只透水、不透土，既能防止填充物（土壤和營養成分混合物）流失，又能實現水分在土壤中的正常交流，對植物友善又可植被綠化，真正實現了零污染。袋與袋間用聚丙烯材料的連接扣板相聯，形成穩定的整體柔性結構；采用特殊配制的材料，抵抗紫外線的侵蝕，不受土壤中化學物質的影響，不易質變或腐爛，不易降解并可以抵抗蟲害的侵蝕，抗老化，無毒，抗酸堿鹽侵蝕及微生物分解，實現了建造穩定性邊坡的目的。而生態袋每工程立方米費用為漿砌石造價的80%左右，且易于施工，大大降低了建設費用[2]。近年來，大慶油田工程有限公司在中貴線、中俄原油管道、南疆天然氣利民工程等項目廣泛應用，效果良好。

1用于丘陵段管溝截水墻

丘陵地段管道基本保護措施為建設截水墻，且數量較多，一般山區地段在坡度8°～30°均需設置（大于30°單獨設計），間距根據坡度不同設置。施工時需對背土及裝土生態袋人工或機械夯實，相鄰袋間用聯結扣聯接形成整體，增加抗沖刷與抗滑能力。截水墻高不大于3 m時，墻底部分采用漿砌石基礎，墻面坡比在1∶0.1～1∶0.2。管溝截水墻如圖1所示。

圖1 管溝截水墻

2用于丘陵段梯田堡坎

山區丘陵堡坎地段運輸條件較差，石料、水泥等水保材料難以運輸，且施工成本較大，實施較困難。梯田堡坎高度小于2 m時，采取生態袋直接砌筑擋土墻；梯田堡坎高度大于2 m時應在基礎部分增加0.5～1 m礫石墊層穩固基礎。因整體為軟體結構，不受局部下沉影響，如采用漿砌石結構堡坎，當局部下沉時，墻體將發生斷裂。生態袋砌筑梯田堡坎能有效恢復原貌，堡坎擋墻坡面植被能得以恢復，無永久占地。梯田堡坎結構如圖2所示。

圖2 梯田堡坎

3用于山區縱坡面堡坎及排水溝

縱坡面采取生態袋堡坎能有效固土，防止坡面覆土因降雨涌向坡底，有利于保持管道經過縱坡面的覆土厚度，從而保證管道安全。因生態袋材料具有透水不透土的性質，當降雨較小時，自然滲透至低處；當降雨較大時，生態袋堡坎間坡面集水沿生態袋堡坎排至兩側未擾動的坡面，具有導水保土功能，有利坡面的植被恢復。坡面堡坎間距在坡面坡度8°～30°范圍內為10～25 m，堡坎高度0.5 m，坡面上0.2 m，坡面下0.3 m。特殊地段地貌恢復后坡面低于原坡面時，在一側邊緣設生態袋排水溝，匯水后集中排放。如圖3所示。

圖3 縱坡段堡坎及排水溝

4用于橫坡地段

在管道通過橫坡地段，為減少水土流失并保護管道安全，在擾動的下坡面底部設置生態袋擋土墻及護坡；在上坡面未擾動的邊坡邊緣設置生態袋排水溝，將上坡面匯水集中排放低處，使橫坡地段恢復后邊坡穩定。生態袋措施可以在復雜的地貌環境下根據需要來使用，有效保護管道。

5結語

管道工程中大部分坡面水工保護都可以用生態袋來替代傳統的漿砌石結構，由于生態袋無永久占地，有利于植被恢復，能夠達到保護管道、保護環境目的，且具有施工方便、靈活、經濟等特點，在管道工程水工保護中有廣泛的應用前景。

[1]周德培，張俊云．植被護坡工程技術[M]．北京：人民交通出版社，2003．

[2]陳忠達．公路擋土墻設計[M]．北京：人民交通出版社，1999．

（欄目主持 李艷秋）

圖2 國外某油田新型集輸站

將傳統的功能單元根據油田開發的實際需要，采用工廠預制的方法，將其統一放在整體鋼結構上面并組合起來，從而達到整體成站的目的。井口集輸計量站可以取代油田常規集油站，實現油田井口計量站的自動選井、介質溫度和壓力的測量、油氣水三相計量、數據采集和傳輸、智能化控制以及自動加藥集成收發球和氣舉采油等功能。站內配有高性能全自動RTU，根據用戶的需要完成遠程監控，實現整站無人值守。

3結論

（1）井口集輸計量站在海外地區實現快建化、快投化，打破了多年來就地安裝的格局，比同類集輸站就地安裝可節省占地面積30%以上，野外建設周期縮短50%以上。

（2）快建快投技術的應用，加速了海外油田地面工程的建設速度，提高設備的使用率，同時還適應油氣田滾動開發的需要，有效地節省建設投資，對海外油氣田產能建設具有非常重大的意義。

收稿日期2015-06-19

（欄目主持 李艷秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.007

姜學田：工程師，1985年畢業于廣東石油學校煉制系，現從事油氣管道工程設計。

（0459）5903667、jiangxuetian@petrochina.com.cn

2015-03-06