濕陷性黃土地區(qū)管道工程水工保護施工措施

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)濕陷性黃土地區(qū)管道工程水工保護施工措施濕陷性黃土地區(qū)管道工程水工保護施工措施摘要：近幾年分公司在陜北地區(qū)承接的工程不少，而且按照分公司的發(fā)展規(guī)劃陜北地區(qū)的工程項目會越來越多。由于陜北地區(qū)多為濕陷性黃土，本來水土保持工作拿度就大，加之施工過程中對地表植被的擾動，在雨季極易造成水土流失、水毀問題出現(xiàn)。所以，工程施工過程中的水工保護工作就顯得尤為重要，水工保護施工的好壞直接影響著整個工程的施工質(zhì)量。關鍵詞：濕陷性黃土管道工程水工保護探討中圖分類號：P642文獻標識碼：A1概況管道工程施工過程中所進行的施工作業(yè)帶掃線、施工便道修筑及管溝開挖等對施工區(qū)域內(nèi)的原始地形地貌進行了改變，破壞了原有的水土保持系統(tǒng)。由于陜北地區(qū)地屬黃土高原，屬自重濕陷性黃土，濕陷性黃土土質(zhì)較均勻、土體粘粒含量較少，土粒較細，結(jié)構疏松、孔隙發(fā)育。在未受水浸濕時，一般強度較高，壓縮性較小。當在一定壓力下受水浸濕，土結(jié)構會迅速破壞，產(chǎn)生較大附加下沉，強度迅速降低。由于大量節(jié)理和裂隙的存在，黃土的抗剪強度表現(xiàn)出明顯的各向異性。加之陜北地區(qū)地表生態(tài)系統(tǒng)本來就很脆弱，管道工程的施工過后，原有的水土保持系統(tǒng)被打破，為了保證管線運行后的安全，就必須采取相應的水工保護工程。本文結(jié)合我單位2011年承建的靖西三線1標段工程的水工保護施工，總結(jié)了水工保護施工過程中好的經(jīng)驗，并且針對強降雨導致的水毀問題提出一些治理方法，為在以后的工程施工過中減少水工保護施工成本，更好的保證管線運行安全，對水工保護施工措施進行探討。2水工保護形式陜北地區(qū)地形支離破碎、千溝萬壑，管道經(jīng)過山區(qū)和沖溝段時由于地形條件復雜，地勢陡峭，應當管道附近不穩(wěn)定土體采用擋土墻進行保護，以支撐山坡土體，防止土體變形失穩(wěn)橫向擋墻，由上而下形成多級階梯。擋墻基地處于管溝底的原土層，頂部與地面持平，即墻高等于管溝深度。這樣在管溝回填后，即使回填土有所沉降，由于擋墻的存在，能夠阻止水流的形成和回填土的流失，起到保護管道的作用。為了防止雨水侵蝕對管道作業(yè)帶造成破壞，威脅管道的安全運行，水工保護工程在陜北濕陷性黃土地區(qū)就顯得尤為重要。對于濕陷性黃土地區(qū)的輸氣管道水工保護，按其用途可分為擋土墻（坎）、護坡、護岸、截水墻、排水溝等[3、4]。①擋土墻擋土墻按其斷面形式，可分為如圖1所示的4種形式。濕陷性黃土地區(qū)擋土墻主要有灰(素)土夯筑、加筋灰(素)土填筑、草袋裝灰(素)土疊壘、漿砌塊(毛、卵)石等形式[5]?；?素)土夯筑，多在一般地段和高差很小的地域作擋土墻，如耕種田的土埂，或者管溝內(nèi)砌筑。這種即是常說的干打壘擋土墻，形式經(jīng)濟，取材方便，但技術含量較低，抗沖擊、抗倒覆、抗山洪能力較弱。加筋灰(素)土填筑，多在高差較大的地域作擋土墻，如管道通過陡峭的腰峴時，支擋兩側(cè)的土體、高陡山坡上的擋土墻。特點是造價較低，強度較高，占地少，施工技術含量高，施工快捷，但在填筑時要加拉筋帶。草袋裝灰(素)土疊壘，多在一般地段和高差較大的地域作擋土墻，如階地、山坡上。特點是取材方便，施工簡單，但造價較高，技術含量低，強度較低。在靖西三線工程中設計圖紙為灰土擋土坎，結(jié)合當?shù)貙嶋H情況改為了編織袋素土土袋砌筑。施工起來方便、高效，施工效果較好。漿砌塊(毛、卵)石，多用于高差較大、常年有水流或有季節(jié)性洪水地域及坡度較大的地段作擋土墻。特點是強度高，技術含量較高，抗沖擊、抗倒覆、抗山洪沖刷能力較強，且堅固、持久，但造價高，施工復雜，受環(huán)境和氣溫影響較大，施工設備較多。濾水靠泄水孔，泄水孔施工工藝復雜。對于河床地段，由于地質(zhì)復雜，沖刷較重的江河、沖溝，一般采用防沖墻或擋土墻，防沖墻、擋土墻應根據(jù)輸氣管道所處條件來確定是采用漿砌塊石還是采用石籠；對于河床底部為巖石的，則采用壓（配）重塊或混凝土澆筑，為保護管道，在管道和壓（配）重塊土之間夾一層橡膠板。②護坡、護岸一般多采用石灰拌土夯筑(或袋裝疊碼)、漿砌石砌筑、混凝土(或鋼筋混凝土)澆筑護坡、護岸。護坡應與截水墻、擋土墻及排水溝相結(jié)合，護岸應與管道穿越江河(溝)保護相配合。石灰拌土夯筑，多用于坡地管溝回填，地表以下300mm表層夯填，其作用是防止表層水土流失。漿砌石護坡、護岸，護坡多用于地勢復雜、坡度陡的情況；護岸多用于地形復雜、沖刷嚴重，且瞬時洪峰較大，洪水過后河流會出現(xiàn)向左或向右改道的情況。混凝土(或鋼筋混凝土)護坡、護岸，護坡因造價較高，施工難度較大，所以很少用，一般在河床地質(zhì)條件較好時采用連續(xù)澆筑混凝土以保護管道；護岸多用于兩岸陡坡、河床地質(zhì)較軟、承載力不夠且水流急、流量大、沖刷強的大中型河流和重要沖溝，多與壓（配）重塊相結(jié)合，在兩岸下游整體澆灌。在陜北地區(qū)，有條石、塊石的地區(qū)可在當?shù)夭少彈l石、塊石，護岸應首選條石。按照造價、技術、施工、壽命等綜合考慮，選用條石都優(yōu)于其他護岸方式。通過靖西三線工程來看，不論護坡使用何種材料都將影響植被生長，在環(huán)境問題日益嚴峻的陜北地區(qū)，矛盾尤為突出。因此一般地段將護坡標高降低，在護坡上覆土300～500mm或堆放3～5層素土袋便于耕種或種植花草，并在坡頂或一側(cè)設置排水溝。③截水墻、排水溝截水墻、排水溝多采用漿砌毛(塊)石、混凝土現(xiàn)澆。漿砌毛(塊)石強度較高，抗沖擊能力較強，但毛(塊)石采購運輸較困難，造價較高?；炷连F(xiàn)澆，多用于水流急、流量大、水流期長的江河上的截水墻和排水溝，耐沖擊，強度較高，壽命長，但造價高，施工工藝復雜，難度大，要求高。3水毀類型從陜北地區(qū)常年雨水沖刷侵蝕形成千溝萬壑的自然地貌就是不難發(fā)現(xiàn)，黃土地區(qū)的水土保持難度非常大，加之管道工程施工后對地表植被的擾動，在雨季極易造成水毀現(xiàn)象，結(jié)合靖西三線工程實際主要的水毀形式表現(xiàn)為雨水沖溝、落水洞及管溝的局部塌陷。（1）水沖溝。由于濕陷性黃土的特性，在受到雨水浸泡或強降雨后地表徑流的沖刷而形成。長度、寬度及深度因雨水大小不同會形成大小不同的沖溝。（2）落水洞。主要沿管道長向分布，洞口形狀呈圓形或橢圓形，且直徑、深度不一，洞口內(nèi)部大致呈漏斗形狀。有的獨立的，也有的在地表以下相互串通，形成排泄地表徑流的暗渠。具有埋藏淺、分布密、發(fā)育快等特性。（3）局部塌陷。主要出現(xiàn)在管溝范圍，由于地表水匯集或者農(nóng)田灌溉導致管溝位置塌陷，塌陷面積大小各異，深度一般在10～40cm之間。4水毀治理水沖溝、落水洞的形成和發(fā)育與土層性質(zhì)、地質(zhì)構造、水的活動等因素有關，由于濕陷性黃土具有飽和且結(jié)構不穩(wěn)定的特性，所以在這些區(qū)域內(nèi)的水沖溝、落水洞主要是由地表徑流水在地面凹地集聚、下滲、沖蝕，將土壤顆粒帶走而形成的；局部塌陷主要是由于回填土未按照設計密實度和含水量要求嚴格回填，在自重壓力或自重壓力與附加壓力作用下，受水集中浸濕后，土的結(jié)構會被迅速破壞并引發(fā)顯著下沉。在陜北濕陷性黃土地區(qū)治理水毀主要是以治水為重點，控制地表排水，分段截流排水為指導，因地制宜，因勢導利，因害設防，以防為主.做到措施得當，安全可靠，經(jīng)濟合理。具體治理措施為“導、堵、填”：導：設置擋水土坎、截排水溝，修筑排水渠、排水溝，將匯水排離危險區(qū)。堵：采用灰土砌筑淤水壩，草袋子圍擋、堵塞黃土碟形洼地、排水盲溝的出水口。填：采用經(jīng)夯實處理的黃土、灰土，填塞規(guī)模較大的黃土洞穴、高陡邊坎等易崩塌的危險段。5結(jié)語濕陷性黃土地區(qū)輸氣管道水工保護是一項技術性很強的系統(tǒng)工程，為保護管道安全輸氣，在水工保護工程設計時，就應根據(jù)不同地區(qū)地質(zhì)特性，結(jié)合地貌、土體條件，采取相應的水工保護措施。上述措施已在不少工程中得到應用，經(jīng)過多年工程驗證[5]，由于濕陷性黃土地區(qū)地形、地貌的復雜性和沿線由于管溝開溝后地形、地貌的變化和不確定性，在實際工程應用中，還要根據(jù)現(xiàn)場實際情況因地制宜地采取相應措施，不斷總結(jié)經(jīng)驗，適時調(diào)整設計與施工，以滿足燃氣輸氣管道工程的長期安全、平穩(wěn)運行。參考文獻：[1]《煤氣設計手冊》編寫組．煤氣設計手冊(下冊)[M]．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1987．[2]GB5