输油管道工程施工期水土流失特点及防治措施 3页

第４０卷第１６期人民长江Ｖｏｌ．４０，Ｎｏ．１６２００９年８月ＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＡｕｇ．，２００９文章编号：１００１－４１７９（２００９）１６－００８５－０３输油管道工程施工期水土流失特点及防治措施高强刘晓路孙厚才（长江水利委员会长江科学院，湖北武汉４３００１０）摘要：输油管道敷设破坏了其沿线的生态环境，因此必须采取综合措施加强工程建设中的水土流失防治。输油管道工程水土流失具有呈线状分布、流失强度分布不均、防治难度大等特点，水土流失防治的重点是开挖的边坡和弃渣场，其措施体系包括临时措施、工程措施、植物措施。在分析输油管道工程主要内容、施工工艺和水土流失特点的基础上，针对工程的６个分区，即管线区、穿越区、施工生产生活区、输油站场区、临时施工道路区和弃渣场，提出了相应的水土保持措施。关键词：输油管道工程；施工期；水土流失；防治措施中图分类号：Ｓ１５７．１文献标识码：Ａ随着经济和社会的快速发展，原油管道技术水平不断提高。管道埋设深度一般为管顶覆土１．２ｍ，管线回填后尽量恢管道运输量大、效率高；费用低、能耗小；不受气候影响，能够保复原地貌。管沟断面形式采用梯形，沟底宽度根据管径、土质、证运输的稳定和连续；安全性和可靠性高，污染小；投资低、占地施工方法等确定，一般为“管外径＋０．７ｍ”。为保证开挖边坡面积少。管道运输在技术经济、安全可靠性和环境保护等方面的稳定性，边坡坡度根据土质和挖深等情况确定，粉土、亚粘土与其他运输方式相比具有较大的优越性。边坡比取１∶０．５，盐池、水塘段边坡比取１∶０．５～１∶１。根据设计要求，回填土需填至自然地面以上约０．３ｍ，预留一定的沉降１工程简介［１］量，以保护管道在雨季中不易被冲刷。根据输油管道工程的特点和水土保持分区的原则，一般将（２）土堤敷设法。输油管道在经过滩涂和部分水域时经常项目建设区划分为管线区、穿越区、施工生产生活区、输油站场采用土堤敷设法。管道在土堤中的径向覆土厚度不应小于１．０区、临时施工道路区、弃渣场等６个水土保持防治区。管线区包ｍ，土堤顶宽不应小于１．０ｍ。土堤边坡坡度应根据土质和土堤括施工通道、焊接区域、管沟敷设区、堆土区、管道附属设施区高度确定。粘性土堤堤高小于２．０ｍ时，土堤边坡坡度可采用（包括管道三桩、固定墩、截断阀室、阴极保护站）。穿越区包括１∶０．７５～１∶１；堤高为２～５ｍ时，可采用１∶１．２５～１∶１．５。土堤管道穿越河流、公路和铁路等区域，该区一般采用定向钻、顶管水淹边坡应采用１∶２的坡度，并应根据水流情况采取保护措［１］和开挖方式进行穿越。施工生产生活区包括材料堆放地、施工施。机械存放地、施工生活区等。输油站场区包括输油首站、中间热管道作业带横断面及管道开挖断面详见图１和图２。泵站和末站。临时施工道路区是指在局部地段需要修建的少量２．２管道穿越施工工艺施工临时通道。弃渣场是指穿越水域和山体施工过程中堆放弃管道穿越河流、铁路和公路时，主要采用定向钻、顶管和开土弃渣的渣场。挖等穿越方式。２工程主要施工特点（１）定向钻穿越。定向钻穿越法主要是针对河流的穿越，多用于不能采用直接开挖方式进行管道敷设的河流。通常在距输油管道通常应采用埋地敷设的方式，当受自然条件限制河边５０～１００ｍ处选一个８０ｍ×８０ｍ的施工场地，布设导向［１］时，局部地段可采用土堤埋设或地上敷设。孔，在河流的另一岸边５０～１００ｍ处选一出土点，并挖１条与穿２．１管道敷设施工工艺越长度相当的发送沟道，从发送沟沿钻孔槽敷设管道。定向钻（１）埋地敷设法。管道开挖一般采用埋地敷设的方式，管施工时需要大量清水注入，并会产生大量废弃泥浆，一般每出１３３道埋设深度应根据管道所经地段的地形地质条件、农田耕作深ｍ土要带出５～８ｍ泥浆，泥浆处理不好，将会造成水土流失，度、冻土深度、地下水位深度和管道稳定性要求等因素，经综合破坏生态环境。分析确定。（２）顶管穿越。顶管穿越法一般用于穿越干线铁路和等级收稿日期：２００９－０４－２８作者简介：高强，男，长江水利委员会长江科学院水土保持研究所，高级工程师。\n８６人民长江２００９年公路。顶管穿越一般在公路铁路一侧作业带范围内选定一个施设计防火规范》、《石油天然气工程总图设计规范》等国家现行工场地，挖槽布置设备，用千斤顶顶推钢筋混凝土套管，并从管标准。水土流失防治措施体系由工程措施、植物措施和临时措内不断挖出弃土。穿越过程中，在布管一侧开挖好发送沟，并进施３部分组成。水土流失防治的重点为开挖的边坡、渣场。工行顶管设备组装焊接，顶管穿越施工完毕后，将管道拖至施工场程措施包括土地整治、浆砌石护坡、挡土墙、排水沟等。临时措地。施包括临时覆盖、临时拦挡和临时排水沟等。植物措施包括输油站场和弃渣场绿化。４．１管线区管道建设应避开雨季，分段施工，缩短工期，加强防护。管线区主要水土保持措施如下。（１）临时拦挡。开挖出的土方要利用草袋进行拦挡，避免降水直接作用于松散的土体表面，可以有效降低雨水对表面松散土体的侵蚀，减少水土流失。草袋铺设根据管道开挖的线路分段分块铺设，循环使用。（２）临时排水沟。雨季施工时，降水会对临时堆放的松散图１管道作业带横断面布置土石方产生较大的冲刷，应及时修筑临时排水沟，将雨水尽快排向附近的自然沟渠。根据地形情况和简单实用的原则，可以采用砖砌排水沟。排水沟的尺寸要根据当地暴雨特征值进行校核。（３）土地整治。管沟开挖土石方集中堆放在管沟一侧，管线敷设完毕后立即进行回填、平整和压实。管线施工时，应将表层耕作土剥离，单独堆放并进行防护，为将来复垦和绿化提供土源，避免复垦和绿化时从外借土而造成新的破坏和水土流［２］图２管道开挖断面示意失，有利于保持施工区原有的自然环境和土地利用方式，有利于景观的自然和谐和生产力的恢复。回填时先填生土后填表（３）大开挖。乡村公路、中小型河流和沟渠穿越主要采用层耕作土，将弃土弃渣堆放在指定的弃渣场。（４）护坡工程。管道工程在穿越山地、丘陵地貌时，其开挖大开挖方式。对有水流的中小型河流、塘、沟渠通常采用土工布回填会形成大量的边坡。管道敷设分为沿坡体横向敷设和纵向袋装土筑成围堰，抽水、开挖、敷管填埋后拆除围堰。小型河流［３］敷设２种情况（图３和图４）。及沟渠等干涸时，则直接采用沟埋敷设法。３工程水土流失特点输油管道一般线路较长，地形地貌较为复杂。施工过程中大量开挖、回填，扰动了原地表，损坏了地表植被，水土流失较严重。管道工程对水土流失的影响主要在施工期，水土流失的主要特点如下。（１）水土流失呈线状分布。输油管道工程属于线状开发建设项目，线路较长，管道作业带宽度一般为１０～２０ｍ。工程扰动地表和损坏植被呈明显的线状分布，所造成的水土流失也呈线状分布。（２）水土流失防治难度增加。输油管道工程线路长，沿线可能经过山地、丘陵、平原等地貌类型，水土流失类型比较复杂。图３管道沿坡体横向敷设防治示意若管道开挖处于山区和丘陵区，将形成较大较陡的坡面，地表径流流速增大，冲刷能力随之增强，土壤更容易流失，防治难度增管道沿坡体横向敷设时，先削坡修建作业带，土石方堆放在加。作业带外侧的坡面上，松散土石方遇到大暴雨易诱发滑坡等地（３）水土流失强度分布不均匀。输油管道工程包括管道开质灾害，应在边坡一侧采取挡土墙和护坡工程进行防护，保证开挖、顶管穿越、定向钻穿越和围堰开挖等各种施工方法。由于施挖边坡的稳定。工工艺不同，工程建设引发的水土流失强度各不相同，差异较管道沿坡体纵向敷设时，应采用坡改梯的方式对开挖面进大。同时管道工程空间跨度较大，穿越不同区域时的施工工艺、行防护，产生的弃渣可填于梯田中，并及时采取植物措施恢复裸挖方填方有较大的差异，水土流失强度分布不均衡。露面植被。４水土保持防治措施（５）植物措施。采取植物措施时必须遵循地带性规律，我国从南到北，由热带过渡到寒温带；从东到西，由湿润地区过渡输油管道水土保持措施设计在满足水土流失防治要求的基［４］到干旱地区，降水量从１０００～２０００ｍｍ减少到几十毫米。础上，必须符合《输油管道工程设计规范》、《原油和天然气工程\n第１６期高强等：输油管道工程施工期水土流失特点及防治措施８７植物选择必须因地制宜，多选用乡土植物。（１）临时覆盖。输油站场临时堆放的弃土弃渣应采用编制袋袋装土进行临时拦挡。（２）站场绿化。站场绿化的重点是办公生活区，以种植观赏性的常绿乔木为主，充分利用空地进行绿化，并根据不同自然环境条件选用不同的植物品种，力求扩大绿化面积。输油站场内宜种植油脂含量少、枝冠小、干茎低矮的小灌木，如法国冬青、大叶黄杨、海桐、铺地柏、金叶女贞、夹竹桃等。为了不影响空气流通和输油站场防火的需要，储罐防火堤（或防护墙）内严禁绿化，防火堤（或防护墙）与消防车道之间不应种植树木。４．５临时施工道路区为方便施工和今后的运行维护管理，新建管线选线时一般应尽可能沿着现有或规划的公路走向进行敷设，因此不需要大量修筑施工临时便道和投产后用于巡线、维护、抢修的道路，只是在局部地段需要修建极少量的施工临时便道。采取的主要措图４管道沿坡体纵向敷设防治示意施为土地整治和增加临时排水沟。（１）土地整治。道路修筑时将会开挖和回填土石方，施工管道工程本身对植物措施有特定的要求。输油管道埋深较完毕后应及时进行土地整治。浅，为避免植物根系对管道的破坏，应种植浅根性植物，管道区（２）临时排水沟。为了及时将道路周边的雨水排走，应增域两侧５ｍ范围内不宜种植深根系的乔木树种。为了减少对周加临时排水沟工程。汇水面积一般较小，使用时间较短，临时排围环境的破坏，保护沿线居民的利益，应最大可能恢复管线区原水沟一般设计为简易的土质排水沟或砖砌排水沟。地貌。４．６弃渣场管线区一般为临时占地，农田比例较高，管道敷设应尽量控管道工程在施工过程中，会产生较多的弃土弃渣，易诱发滑制作业面，特别是施工机具、施工通道等要尽量少占用农田。管坡等地质灾害，影响工程和周边居民的安全。弃渣场应选择地线施工结束后要及时整治土地，恢复农田。同时要尽快恢复管质结构稳定、土质坚硬、汇水面积较小的沟壑荒滩地。弃土弃渣线区内的排灌设施，及时排水和灌溉，提高农田生产力，保证农应集中分层堆放，堆渣高度应小于５ｍ。业生产。弃渣场水土保持措施主要为工程措施、植物措施和临时措４．２穿越区施。其中，工程措施主要包括浆砌石挡土墙、浆砌石网格护坡、穿越区主要指管道工程穿越河流、公路、铁路时的永久占地排水沟、表土剥离及覆土，边坡坡度一般为１∶１．５；植物措施主和临时占地。河流穿越主要采用水平定向钻和顶管穿越的方要包括渣体边坡和渣场顶面植被恢复；临时措施主要包括临时式，少数河流则采取直接开挖的方式，防治措施的重点是施工产拦挡、临时排水沟、临时沉沙池措施。生的废弃泥浆和开挖的土石方等。公路铁路穿越大多采用顶管方式，部分省道和县级以下沥青公路则采用开挖方式。公路铁５结语路穿越对周围环境影响较小，防治措施的重点是穿越点护坡和我国正在加快油气资源开发，扩建和新建国家石油储备基开挖的土石方等。地，加快油气干线管网和配套设施建设，完善全国油气管线网管道工程在穿越河流、公路和铁路时，会产生较大的土方络，建成西油东送、北油南送成品油管道。管道运输市场前景广量，为了有效利用这些开挖出来的土方，节约工程投资，将开挖阔，开拓潜力巨大，但管道的建设扰动了原地貌，加速了管道沿出来的土方尽快回填到临近的管道作业带上，以增加土层厚度，线的水土流失，平均建设１ｋｍ的管道可能增加３５５ｔ的水土流利于农作物种植。失量，对管道沿线的生态环境造成了不利影响，因此必须采取综管道采用开挖方式穿越水域时，为防水流冲刷危及管道安合措施加强工程建设中的水土流失防治。全，应对开挖坡面采用浆砌石护坡。管道穿越大中型水域时，管参考文献：道两侧均８ｍ宽，砌石厚度为０．４ｍ；管道跨越小沟渠的沟坡护［１］ＧＢ５０２５３－２００３，输油管道工程设计规范．北京：中国计划出版社，砌，管道两侧均４ｍ宽，砌石厚度为０．４ｍ。２００３．４．３施工生产生活区［２］曾大林．用新理念提升开发建设项目水土保持工作．中国水土保施工生产生活区一般为临时占地，水土流失防治主要措施持，２００６（６）：５－７．［３］唐春凌，罗方宇．天然气管道工程水土流失预测及防治措施．石油是土地整治和空闲地绿化。土地整治应以“挖填平衡，合理存与天然气化工，２００４，３３（４）：２９６－２９９．放”为原则，按覆土、平整和压实等工序进行施工。空闲地绿化［４］黄一劲，柴宗新，刘淑珍．油气管线工程的水土流失特点与防治要宜简单，主要以草本植物为主，如狗牙根、紫花苜蓿、高羊茅等。点．中国水土保持，２００８，（１）：４２－４３．４．４输油站场区［５］孙厚才，赵永军．我国开发建设项目水土保持现状及发展趋势．中输油站场一般选择地势平缓、地质条件好、交通便捷、供水国水土保持，２００７，（１）：１４－１６．供电排水等社会条件依托较为方便的地方［１］。输油站场防治（编辑：朱晓红）的重点是临时弃土弃渣，采取的主要措施为临时覆盖和站场绿化。