刘崴
济南市市政工程设计研究院（集团）有限责任公司天津分公司，天津市南开区300110
摘要: 长输管道线路长度较长，涉及的地域广、地形复杂多样，管道一般采用埋地铺设的形式建设，不可避免的会破会沿线的生态环境，影响原有的水土保持性能。管道在地质、地理情况变化大的地区铺设时，更容易造成水土失稳，造成相关地质灾害，对管道安全也造成巨大隐患。因此，在管道工程施工期间就务必要重视水工保护，根据不同地质条件，采取切实有效的水工保护方案，保证管道安全运行。本文章对长输管道建设中的水工保护措施进行研究，描述当前水工保护的常用技术措施和相关注意事项，为相关人士提供参考。
关键词：长输管道；建设；水工保护；措施
1导言
就天然气来说，具有较强的易燃性，所以在运输过程中很容易发生爆炸，从而严重损失到国家及人民的经济利益。不仅洪水自身对管道具有腐蚀性，在山区段引发的滑坡、泥石流等地质灾害，更是对管道运行有严重安全隐患。因此，在管道工程施工期间就务必要重视水工保护，根据不同地质条件，分析其侵蚀机理，采取切实有效的水工保护方案，保证管道安全运行。
2椽帮堰的设计及应用
椽帮堰是一种使用素土作为材料，根据现场地坎、田坎的高度和坡度强夯而成的水工保护形式，其具有坚固耐用、生态环保、工程造价低等优点，在黄土高原水土保持工程建设中广泛应用。中卫—贵阳联络线工程在甘肃省定西市、天水市等地经过了大量的黄土地坎、梯田。梯田是该地区农业生产不可或缺的重要资源，管道施工容易破坏梯田土层，施工后即使进行修复，也影响了地坎、梯田的稳定性。为保证黄土地坎、梯田的稳定性，需因地制宜选取合适的水工保护形式。除椽帮堰外，黄土区用于地坎、梯田田坎恢复的材质一般还有石灰土、草袋素土和浆砌石等。与椽帮堰相比，石灰土对地表植被灼伤严重，使植被无法生长，而椽帮堰材料为素土，有助于生态的恢复；而且，椽帮堰与原状土衔接的质量要强于浆砌石，其费用也低于浆砌石；另外，椽帮堰为素土强夯而成，强度要优于草袋挡墙。通过对水工保护方案进行对比，结合黄土高原水土保持工程建设经验，中卫—贵阳联络线工程采用椽帮堰对地坎及梯田田坎进行恢复。
3天然气长输管道运输中所存在的安全问题分析
3.1天然气长输管道设计缺少一定的合理性
就天然气长输管道来说，对于设计这一方面实际上有着较高的要求标准，其原因可以从两个方面来看：一方面，天然气长输管道的性质较为特殊；另一方面，天然气长输管道在实际运输过程中所涉及到的面积领域相对较大，并且针对与不同地区，无论是气候环境，还是地理环境都有着很大的不同。
但是，从目前天然气长输管道的设计中我们可以看到，其中还有着一些问题的存在，例如：像管线的布置缺少一定的合理性、管道的强度未能达到标准要求以及在实际设计过程中，没有充分考虑到热力等计算，另外，在管道的阀门和仪表方面的设计也存在着一些问题。
3.2气管道发生腐蚀的主要原因
3.2.1外腐蚀方面原因
通常情况下管道都是被埋在地下的，并且其管道材质大多都是以金属材料为主，再加上受外界土壤环境因素的影响，很容易直接破坏防腐层，从而造成管道腐蚀现象的发生，特别对于硫酸盐化较为严重一些的地理区域，其化学腐蚀现象凸显的更为明显。
3.2.2内腐蚀方面原因
由于天然气这一气体的酸性较大，所以在实际的运输过程中，与露点凝结相比要相对较低一些，因此很容易腐蚀管道。施工质量管理工作做得不到位众说周知，施工质量管理对于工程项目建设的重要性。就天然气长输管道的铺设这项工程项目施工来说，其工期较长，并且铺设过程中所面临的地形也是较为复杂多变的，并且也很容易受到一些室外环境因素的影响。除此之外，所需施工人员和施工设备的数量也相对较多，并且都具有较大的流动性，无论对于施工人员的专业能力素质，还是对于工程的监督管理都有着较高的要求标准，所以这就为管道铺设的管理工作带来了一定的难度。
另外，针对于已经铺设完成的天然气长输管道，还需要安排专门人员定期的做好检查及维护工作，以便于能够及时的发现管道中所存在的安全隐患问题，这样做在一定程度上能够确保天然气管道运输的安全，将安全事故的发生做到有效避免。
4长输管道建设中的水工保护措施
4.1优化设计方案
确定最佳设计方案是避免水害的根本方法。一是路由选址在满足设计规范和当地政府主管部门要求前提下，线路选址要合理并节约投资。对冲刷强烈的河流、沟渠以及陡坎、陡坡，提前调整路由进行规避；在不大幅增加管道长度时，尽量减少穿越工程量。二是管道埋深在满足规范前提下尽量加深，既可以避免日后管道上方人为动土破坏管道，也可以避免水流冲刷导致管道裸露。管道穿越河流、沟渠时，要将埋深设置在在设计冲刷线以下。
4.2椽帮堰的技术要点
（1）应选择在夏季或者秋季进行施工。（2）施工用土不得使用含有淤泥、腐植土、冻土、膨胀土以及含有大于8%有机物质的土作为填土材料。此外还应检测土壤中的水含量，并且依据最佳含水率完成材料配比工作，土壤的含水率通常保持在大约16%。（3）在夯填时应该在外侧立柱，隔1.5m埋置1根，2个立柱和埂坎间应设有木椽。其最为适宜的高度是能够放下2个椽，埂坎夯填增加高度，选择下方位置的木椽逐层依次从下往上安装，将木楔放置于立柱和椽间能够有效调控埂坎的坡度。（4）木椽安放好后，注意夯填时分成多层，每1层的铺设厚度≤20cm，厚实度≤15cm，进行土方回填时，其压实系数＞0.93。（5）椽帮堰边埂底部必须相应布设防渗截水墙。
4.3土工防渗截水墙技术要点
（1）必须将不含淤泥、腐植土、冻土、膨胀土以及含有8%以上有机物质的土用作填土材料，此外还应检测土壤中的水含量，并且依据最佳含水率完成材料配比工作。（2）铺设防渗土工膜应采用质量是300～400g/m2的2布3膜加筋土工膜，铺设前应将膜放置于木架上，使之垂直，膜与膜之间用胶接法连接在一起，搭接宽为5～7cm，膜布设于素土心墙中间。（3）施工前必须制作专用组合模板，使管道与夯填素土心墙之间结合紧密，防止松动。（4）靠土壤一侧工膜厚度为10cm的土料要过筛后才可使用，应确保其颗粒直径≤6mm，不然容易穿破工膜。
4.4河流、沟渠地带防护
管道穿越河流、沟渠时，会受到流水的冲刷侵蚀，通常表现为河床冲刷下切的破坏力和河岸侵蚀的扩张力。防护措施可分为河床冲刷下切防护（简称护底）和岸坡防护（简称护岸）。根据不同情况采取不同方案，主要有浆砌石防冲墙、浆砌石过水面、浆砌石护岸等，对冲刷强烈河流要适当采取稳管措施，如加配重块、平衡压袋等。
4.4.1浆砌石防冲墙
浆砌石防冲墙适用于有冲刷，无水文资料的河道沟渠，各种土质条件下均适用。防冲墙必须与水流方向垂直并与两岸垂直，且两端须嵌入原岸各1m，如有护岸则与护岸搭接。在冲刷较严重的地段，在防冲墙下游增设抛石、石笼防止跌水。
4.4.2浆砌石过水面
浆砌石过水面主要用于河沟护底，过水面宽为管沟上开口宽两边各延伸1m，护底铺设前，须对底部进行整平、压实处理。砌筑后顶面原则上与自然河（沟）床面齐平。
4.4.3稳管方案
管道在穿越河流、沟渠时，要用稳管方案，防止管道在水的冲击力与浮力作用下漂移或断裂。有平衡压袋、混凝土配重块、混凝土连续浇筑等具体措施。平衡压袋适用于大开挖穿越的砂、卵石、软土地质等水域及高地下水位地区的稳管。混凝土配重块适用于大开挖穿越的砂、卵、砾石等水域的稳管，慎用于软土地质的水域。混凝土连续浇筑适用于河床为稳定基岩，并在设计洪水下不被冲刷且管段应嵌入基岩一定深度的水域稳管防护。平衡压袋与混凝土配重块施工时，先将管道上部淤泥清除干净，然后将压袋（块）紧密排列在管道两侧，边清边压，以免管道上浮。
结束语
综上所述，随着我国社会时代经济的快速进步和发展，国家对清洁能源的需求量逐渐日益扩大，所以在这种情况下，无论对于天然气供应的连续性，还是稳定性及安全性的要求标准都变得越来越高，天然气作为易燃性气体，如果一旦有着泄露问题的出现，那么则很容易导致安全事故的发生。现场实施水工保护方案时要根据不同地质、地理条件，分析侵蚀机理，统筹考虑、综合分析，采取合理的水工保护方案，保护管道安全。
参考文献：
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[2]杨洪茁，袁美华，杜金鹃．湿陷性地区台田地段管沟回填技术[J]．石油化工建设，2008，30（6）：18-19．