長輸管道黃土地區(qū)環(huán)境工程防治措施

代紅玉

摘 要：在中國黃土高原的地區(qū)，容易出現(xiàn)陷穴、沖溝和河流的侵蝕、山體滑坡等問題，因?yàn)辄S土地區(qū)分布的面積非常大，同時(shí)也有比較大的厚度，造成了工程施工出現(xiàn)了地質(zhì)的問題，給水土保持與綜合治理帶來嚴(yán)重挑戰(zhàn)，保持及治理措施的科學(xué)性、合理性，將對(duì)油氣長輸管道的施工建設(shè)與日后的安全運(yùn)營及管道的服役壽命產(chǎn)生直接影響。本文在進(jìn)行研究了長輸管道黃土地區(qū)環(huán)境工程地質(zhì)的問題，并且研究出了相應(yīng)的有效防治措施。

關(guān)鍵詞：長輸管道；環(huán)境工程；防治；措施

中圖分類號(hào)：P642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在我國西部黃土地區(qū)長輸管道的建設(shè)過程中，由于施工區(qū)范圍內(nèi)的地表植被遭破壞、土壤結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)，導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的惡化和水土流失的進(jìn)一步加劇，所引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害對(duì)管道的建設(shè)和運(yùn)行形成極大的危害，甚至直接破壞管道。如何采取有效的措施，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)良好環(huán)境的構(gòu)建，而且對(duì)于管道的建設(shè)和運(yùn)行具有重要的實(shí)際價(jià)值。因此黃土地區(qū)長輸管道工程地質(zhì)災(zāi)害防治工作越來越受到管道建設(shè)者的重視，其各種技術(shù)措施也不斷完善并推廣運(yùn)用。

1.長輸管道黃土地區(qū)環(huán)境工程地質(zhì)問題

1.1 在施工到最后出現(xiàn)了滲透或者不透水的問題，那么就形成了地下水。之后就漸漸地向著橫向發(fā)展，最后就出現(xiàn)了險(xiǎn)溝，在下雨時(shí)候，長輸管道施工路過險(xiǎn)溝發(fā)育地，很容易被水流沖出來，那么輸油氣管道就會(huì)有暴露的現(xiàn)象。

1.2 當(dāng)?shù)叵掠甑臅r(shí)候，沖溝和河流不斷地侵蝕長輸管道，導(dǎo)致了長輸管道的斷裂，在雨滴不斷地打在長輸管道上，在地面的薄層水流漸漸的想土地低的地方匯集。就會(huì)形成了一條條的小細(xì)溝。細(xì)溝不能固定匯水的面積，呈網(wǎng)狀分布。溝床下切過程也是溝床縱剖面的塑造過程，使陡崖面向內(nèi)凹進(jìn)，并引起凹部上方土體滑塌或崩塌。由于各種因素的影響，出現(xiàn)偏向于某一邊岸的側(cè)向侵蝕和垂向侵蝕，與此同時(shí)，使得穿越河流的管道極易在河流的側(cè)向侵蝕與垂向侵蝕中被沖出，河床的碎石頭的顆粒越來越多，具有很強(qiáng)的搬運(yùn)能力，嚴(yán)重地侵蝕了河床和岸坡。

1.3 嚴(yán)重的水侵蝕對(duì)長輸管道和建筑物造成嚴(yán)重的影響，包括上游橋梁和水庫，主要的問題就是使河道越來越窄，在下游有限的距離能夠提高水流量，水流量對(duì)河流的不斷地沖刷，嚴(yán)重不僅影響了長輸管道的質(zhì)量，還影響施工的進(jìn)度，在河旁建立水庫，具有非常大的作用，這樣對(duì)流水不僅起到了調(diào)節(jié)的作用，而且還有卸載泥沙的作用，當(dāng)汛期來的時(shí)候，在大流量的放水中，對(duì)下游沖刷河床較長的距離，嚴(yán)重地危害了長輸管道的質(zhì)量完成威脅。

1.4 黃土地區(qū)的長輸管道的安全又受到很多的因素影響，例如滑坡、滑塌等，通常黃土地區(qū)在坡斜的地方黃土受到重力而產(chǎn)生的整體不斷地往下滑表現(xiàn)的山體滑坡這一現(xiàn)象。對(duì)于山坡滑動(dòng)的土體內(nèi)部并沒有發(fā)生變化，土體重量不斷增加，軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度降低了。對(duì)于滑塌的現(xiàn)象，是在黃土地區(qū)的陡坡或者是斜坡處不斷地往下滑，因?yàn)樵谄露鹊牡孛嫫露缺容^陡，所以地形高差也非常的大，這樣就會(huì)出現(xiàn)很多的土體破碎，但是在最嚴(yán)重的問題，就是產(chǎn)生了翻轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。在黃土的地下層中不斷地受到流水的侵蝕而產(chǎn)生了崩塌的現(xiàn)象，在沖溝和河流陡岸所形成臨空面之后，土體破碎，因?yàn)榱魉治g了基部土體，在暴雨期過后基部土體吸水軟化，在陡岸上面的土體向下坡進(jìn)行倒塌。

2.分析長輸管道黃土地區(qū)環(huán)境工程地質(zhì)問題的主要措施

2.1 進(jìn)行精細(xì)選線

管道通過黃土地區(qū)擬建水庫地段時(shí)，避免管道與長大干渠近距離并行。應(yīng)該選擇在比較穩(wěn)定的坡體中，具有良好的排水條件，最好選擇在溝谷深切、地形凌亂的地方，一般情況下不應(yīng)傾斜于等高線展布。應(yīng)利用河流寬谷階地展布管道。將深挖與隧道、高填筑堤等工程方案進(jìn)行比較，擇優(yōu)采用。管道應(yīng)盡量避開這一地段，必須通過時(shí)，避免采用隧道、跨越等工程方案，洞身應(yīng)該選擇在塬、梁頂面平整或者地形凸起的地方。

2.2 溝頭防護(hù)工程

如果溝頭上面的集水面積越來越大，積水也越來越多，這就可以運(yùn)用排水式的溝頭進(jìn)行防護(hù)工程，在溝頭陡坡地段修筑擋土墻。在溝頭上面來水量非常少，能夠運(yùn)用蓄水式溝頭對(duì)工程進(jìn)行防護(hù)，也可采用截流溝阻斷徑流。主要通過階段性地滯留降雨來水，可以有效地降低地面的徑流，加強(qiáng)降雨滲入，在水平溝匯集大量的雨水，這里的土壤條件非常的好，水源豐富適合種植喬木，因?yàn)閱棠旧L的過程中需要大量的地表水，所以喬木能起到固定地表的土體。通常在溝邊上，非常合適種植一些草和樹，因?yàn)樗鼈儠?huì)需要大量的水，因此能夠穩(wěn)固地表的土地，而且對(duì)土體的完整性沒有任何的破壞。

2.3 在長輸管道的施工深埋和拋石中，應(yīng)該選擇在險(xiǎn)溝和河床下游的地方，進(jìn)行對(duì)拋石護(hù)底，施工工作人員在拋石的階段中，一定要選擇散石和石籠兩種方式，在水流速度比較高的狀態(tài)下主要用石籠穩(wěn)定護(hù)管，在河流的流速主要是在四米每秒到五米每秒之間，最大的鐵絲石籠完全可以抵抗6m/s的急流，這樣可以發(fā)揮出有效的結(jié)果。拋石本身具有連續(xù)性的特征，在沒有拋石的部分，要避免導(dǎo)致的局部的險(xiǎn)溝和河床受到雨水的沖刷，對(duì)于拋石的厚度應(yīng)該選擇比較薄比較小的，如果選擇比較厚或者大的，那么就很容易導(dǎo)致了新的溝和河床形態(tài)發(fā)生變化。近幾年來，如果是被洪水和泥流把輸油氣管道沖出來的問題，大部分的原因就是施工工作人員在埋管道的過程中忽視了深淺的程度，如果長輸管道埋的過淺的話，很容易出現(xiàn)很多的問題。

2.4 施工拋石和砌石，并且修建丁字壩防止溝、河橫向擺動(dòng)影響長輸管道，當(dāng)管道穿越溝和河的時(shí)候，通常采用了彈性敷設(shè)自然彎曲抬升，如果溝和河岸產(chǎn)生了擺動(dòng)的現(xiàn)象，那么原管道的彈性敷設(shè)爬升段就會(huì)受到了嚴(yán)重的暴露問題，很有可能發(fā)生長輸管道沖斷的可能性，原埋設(shè)管道的位置不斷地變化，從而產(chǎn)生了新的溝、河槽，這就導(dǎo)致了管道外露的嚴(yán)重問題。砌石不僅有一定的固定性，而且還有一定的強(qiáng)度，這就需要選擇好的地基條件，設(shè)計(jì)好基礎(chǔ)埋深及其結(jié)構(gòu)。

2.5 在施工中應(yīng)該提高黃土危險(xiǎn)地方的穩(wěn)定性，并同時(shí)對(duì)地基進(jìn)行處理，在黃土地區(qū)的脆弱地方，主要表現(xiàn)在傾斜邊坡、斷梁、窄梁、陡崖等一些危險(xiǎn)的地方，在長輸管道施工過程中，應(yīng)該提前做好防范措施對(duì)一些帶有危險(xiǎn)的地基進(jìn)行有效地處理。在長輸管道經(jīng)過緩坡的階段中，應(yīng)該建設(shè)一些能夠擋水的土埂在地表上，擋水土梗的距離應(yīng)該建設(shè)在7m～15m，和長輸管道最小的夾角為12°。針對(duì)陡坡的地段，能夠根據(jù)陡坡的度數(shù)及長度，由上至下，間隔設(shè)置的比例在2∶8之間的灰土短樁，兩樁之間管溝溝底應(yīng)該做好墊層，原土回填的時(shí)候，應(yīng)該進(jìn)行分層夯實(shí)，夯實(shí)回填的質(zhì)量必須控制在壓實(shí)系數(shù)大于零點(diǎn)九的范圍內(nèi)。

結(jié)語

總而言之，應(yīng)該根據(jù)長輸管道的附加應(yīng)力與黃土的濕陷種類按照等級(jí)的相關(guān)制度規(guī)范實(shí)行有效地處理。黃土本身具有特殊性的土，再加上黃土地區(qū)的周圍環(huán)境，還有人為的影響，形成了很多不良地質(zhì)，產(chǎn)生了多樣性和多發(fā)性的特征，從而對(duì)長輸管道的建設(shè)和安全運(yùn)營造成了嚴(yán)重的影響，施工中的相關(guān)工作人員應(yīng)該正確掌握具體形成機(jī)理，并且同時(shí)要制定相應(yīng)的有效措施，對(duì)于管道施工建設(shè)與安全運(yùn)營及服役壽命具有現(xiàn)實(shí)意義。

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