水工保护在长输管道的措施

摘要：随着管道项目的日益增多，管道的水工维护已经成为日常管理的重要任务之一。水工保护是管道建设中的一个重要环节，但由于对其认识和重视程度不够，每年汛期，管道都会不同程度地出现一些水害问题。本文分析了管道遭受水害的一些基本现象及原因，提出一些常用的水工保护措施。建议在具体应用时，应因地制宜采用不同的水工保护措施，以便收到较好的效果。关键词：选线埋深水工保护1.引言长距离管线经常与河流交叉，处理交叉的施工措施主要分为穿越和跨越。所谓穿越就是将管道从河底穿过，就管线的水工安全来看，这种穿越工程显然有两方面问题：一是当河流河床持续冲刷下降时，原来埋设在河床下面的管道有可能裸露悬空，水流冲刷导致管线断裂，水工保护就是防止河床的持续冲刷；二是河床的侵蚀后退使管道爬伸段裸露破坏，则需要保护河岸，避免持续后退导致管线外露进而威胁管道安全。所谓跨越是指将管道架空，不与河床发生关系，这种跨越管道的水工保护主要是防止河岸后退，危害两岸管道支撑建筑物的安全。另外，还有一类很特殊的由水流冲刷形成的水工保护问题，管线与河流不相交，但由于河岸侵蚀，河流摆动，一定条件下也有可能使原来埋设于地下的管道重新裸露，造成架空出现。在以上几种形式中，通过一定的工程措施达到保护管线不被冲毁的一切水工设施就称为管道的水工保护。随着管道项目的日益增多，管道的水工维护已成为日常管理的重要任务之一。2.水工保护方案为防止管道在不同的环境和地质条件下遭受水害，实际工程建设中需注意因地制宜，采用合理水工保护方案。2.1合理选线：合理选线是避免水害的根本方法。线路选择应，既满足施工要求，又节约工程、运行和辅助施设的维护费用。2.2合理埋深：管道埋深合理，可以避免汇水冲刷造成裸管，同时避免人为的开挖伤及管线外防腐层及管线。如若埋深不足，只是一味的增加水土保护工程，则可能适得其反。3.实际常用的水工保护措施3.1稳管措施管道在穿越江河湖泊及大型农田灌区时，一般要采取稳管措施，以防止在水的冲击与浮力作用下管线漂移或断裂。主要形式有复壁套管、压重块、混凝土连续覆盖层、铁丝石笼稳管等。在冲刷剧烈的河段中，这些稳管设施若没有固定，则极有可能被水冲击而移动，不但不能对管线起到稳定作用，还会给管线带来一个更大的外加载荷，增大管道的扭应力。3.2打桩加固目前，许多管道敷设的土质构造各不同。不稳定灌区，水土易出现沉降、稀化现象，应尽量采用沉管措施。但在深谷穿越段和石方段，不具备此类条件，就需要采取打桩加固法或掘岩深埋法，以保证管道的合理埋深以及稳定敷设。打桩固定最终是将管线固定于混凝土预制桩上，这种结构的整体抗冲击能力强，稳定性能好，但管线外防腐层易受冲击损坏，因此最好再配制外防护套管加以保护。3.3锚筋加固当管线敷设在有基岩层的山区河道时，由于管沟开挖破坏了基岩原有的整体性，管沟的回填土即使采用混凝土护面保护，在高速冲击的水流作用下也会被冲走，使管线裸露、浮移。在这种情况下应采用钢筋混凝土护面加锚筋加固的方法，将管道紧紧地嵌固在基岩中。另外混凝土护面应与河床面保持齐平，使河水平缓流过，而不产生拦水面，以防在不平处产生气蚀现象。3.4过水堤采用过水堤主要是为阻止沟谷与河道的继续下切，迫使堤上游河道挟沙淤积起来，保证管道埋深。由于这种水土保护设施提高了原有河床面，在管道下游根部形成跌水面，这样势必对管道下游形成冲刷：故此要对其根部进行消能防护。3.5护坡主要形式有沙浆砌石护坡、石笼护坡、灰土墙护坡、植被护坡等。水泥浆砌石护坡适用于基础比较坚硬、常年受水冲刷易塌陷等部位：石笼护坡柔性大，工艺简便，可适应不均匀沉降，冲击较小，冲击面坡度较缓的软土地基段：灰土墙护坡抗雨水冲击力强，适用于黄十冲沟两侧的防护，其施工质量要求较高，工艺技术含量也较精确；植被护坡常用于陡坡，陡坎段的管沟或易流失的沙化地带，草皮一旦长成，就可以恢复因挖管沟而破坏的生态平衡，减缓地表径流速度，起到挡沙固土作用。3.6丁坝、顺坝管道在变道穿越河流时其穿越处的凹岸受冲刷比较严重，通常有向内塌陷的趋势，迫使管道产生裸露现象。在这种情况下的水工保护，一方面应在管道上游一定距离内做顺坝以改变水流方向，减轻水对岸堤的冲击力：另一方面还要在凹岸处做防护墙防止水流冲刷。这类厂坝、顺坝应根据河面水流走向和河床结构而定，在平面布置时一定要控制好方向，否则就起不到改变水流方向的作用，甚至还会使水流冲击作用增强，使其对岸堤的损坏程度变得更加严重。4.结论和建议4.1管道线路工程遭受水害最严重的地方主要在河流、冲沟、黄土地区、河谷地段及陡坎、陡坡地段。故从设计、施工到管理维护上都要对这些地段给于足够的重视。4.2选线时，除特殊情况外，管道应尽可能走山脊、山梁，避开易遭受水害的地质地段，如黄土地区冲沟、河流弯道处、河床内、桥梁下等。4.3水文、工程地质资料是水工保护工程设计的基本依据，对有水文资料的大江、大河，可到有关水利部门收集详细资料；对缺乏水文资料的季节性河流及冲沟，可通过多方调研和了解，并结合河道的一些自然状况分析判断，以取得设计基础资料。4.4管道穿越河流时，合理的埋深是保证管道安全运行的基本条件，只有在此前提下，所做的辅助水工保护工程才能收到较好的效果。4.5对各种各样的水工保护措施，应针对具体情况，在充分调研和现场勘察的基础上，因地制宜的选用，不能一概而论。◆本论文转载于易起论文网：