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天然气管线工程中,生态袋边坡水保防护的应用

作者:秒速赛车来源:网络转载 浏览次数: 日期:2019年4月18日 15:25

1、天然气管线工程水土流失特点有哪些?

天然气管线根据主体工程特性,其水土流失主要有以下特点:

① 项目为线性工程,穿越地形地貌复杂多样,甚至包括河流、道路等,施工条件复杂。

② 工程分标段施工,各分段工期较短,平地等施工难度小的地段可在短时间内完成管线铺设,丘陵、山地地段因边坡开挖、回填、防护等,工期较长。

③ 工程永久占地面积较小,临时占地面积大,工点多,工程施工占地和恢复周期短。

④ 管线项目施工敷设以埋地方式为主,局部的特殊地段经技术经济比较后可以采用地上或管堤敷设,管槽开挖、管道敷设与管槽回填过程中产生的临时堆土量较大,水土流失呈带状分布,局部丘陵区需削坡开挖,产生裸露迹地,在降雨、重力等作用下易产生水土流失。

⑤ 遇较大的山体还可能采用开挖隧道的方式通过,由此将产生隧道开挖的弃渣堆放与防护等方面问题。

2、天然气管线工程如何进行水土流失分区?

天然气管线工程水土流失分区一般分为施工作业带防治区、输气站场防治区、施工便道防治区、施工生产生活场地防治区及弃渣场防治区5个区域。

水土流失主要发生在施工准备期、施工期和自然恢复期3个时段,施工准备期水土流失主要表现为施工便道的开挖及施工生产生活区平整;施工期水土流失则主要发生在管道沿线施工作业带土石方开挖后的临时堆放以及形成的边坡、隧道开挖形成的弃渣,破坏原有地形、地貌和地表植被,造成水土流失;自然恢复期主要是由于各防治区域的植物措施防护效果的相对滞后性,在工程完工后试运行初期仍会有一定量的水土流失。

因此,从整个天然气管线工程施工“时空程序”上看,水土流失重点是施工期土石方开挖形成的边坡以及开挖隧道形成的弃渣场,开挖边坡及弃渣场防护显得尤为重要。

3、传统浆砌石防护措施分析

传统浆砌片石护坡是常用于天然气管线工程边坡防护的措施,是采用砂浆与毛石料砌筑的砌体结构,工艺流程包括:施工前准备→测量放线→坡面修整→基础开挖→砂砾垫层铺设→基础、坡面浆砌→勾缝→养生。

传统浆砌片石护坡在施工开始的阶段,要结合工程特点和当地环境,进行选购、修整和砌筑石材,要对石块质量及工艺进行严格筛选,如果石块的防渗性能及强度不达标,可能会影响砌石护坡的质量,施工结束后,待混凝土完全硬化后,要对工程进行检测,包括外部检测及强度检测,检测合格后,工程方可投入使用。

所以必须进行事前准备、事中监督、事后检测的标准流程,才能产生良好的效果,需要大量的人力、财力投入。

 

4、生态袋水保持措施分析

1什么是生态袋?

生态袋是一种新型的高新技术材料,是以聚丙烯(PP)或者聚酯纤维(PET)为原材料制成的双面烧结针刺无纺布加工而成的袋子。而其最佳材料聚丙烯是由美国A.J.Teller于1954年研制开发出来,1957年成为商品出售。1958年聚丙烯在加拿大被应用于植被护坡技术,并完成系统组件合成材料工程,成为生态袋。此后生态袋以其优异的物理及化学性能被日本广泛应用。

2生态袋水保设施如何布局?

从20世纪80年代开始在国内一些项目上使用,目前在高铁边坡防护、高速边坡防护、矿山覆绿、河道护岸、管道水保等项目中的应用逐步增加,生态和经济效果明显,特别适用于传统圬工材料运输不便的山区,有利于加快施工速度和地貌恢复,保护环境。

天然气管线生态袋水保设施主要以生态袋截水墙、生态袋挡土墙、生态袋护坡、生态袋堡坎以及生态袋坡面防护为主。通过生态袋挡护、坡面截排水沟搭配适合当地生长、根系发达的灌草措施,使得天然气管线边坡防护、排水、绿化恢复一体化。

图1

图1是“非”字型生态袋坡面防护,其设计思路从通常的截水转变为主动引流,这种利用生态袋砌筑水保引流的水工保护是一种非常有效的防治水土流失的方式。“非”字两侧堡坎根据坡度情况设计为不同密度,并向上小角度用于将坡面中大部分冲刷水引流汇集至中间的汇水沟内,最后由汇水沟引流至较近的排水沟渠,其余渗入土层通过地下截水墙、挡土墙排水管排出,从而有效地保障管线上方的水土保持及原有植被生长。

5、生态袋水保设施与传统浆砌石防护措施对比

天然气管线在敷设施工过程中,会在沿线的山坡、丘陵、河流、冲沟等地作业带内扰动地表,随着工程的推进,沿线坡面所面临的水土流失威胁也在日益增加。

浆砌石防护结构作为传统的水土保持工程措施,虽然抗冲刷、强度大、不易受环境影响,但是运输条件苛刻,施工受地形地貌的影响较大,施工成本较高,并且浆砌石水保结构对环境的影响较大,与边坡的嵌合不够,对于管道敷设后破坏的坡面处理效果有限,容易产生坡面水土流失问题。

生态袋是以聚丙烯为原材料制作而成的双面烧结针刺无纺布袋子,特殊的材料和结构以及只透水不透土的特性,用来作为水土保持工程措施砌筑既能防止填充物的流失,又能实现水分在填充物中的正常渗透,有利于植被的恢复;生态袋具有的柔性结构也有利于局部沉降与环境融合,更好地与原土嵌合。

另外,用于水土保持工程的生态袋由于采用的材料具有特殊性,能够有效地抵抗紫外线的侵蚀,不易腐烂或变质,短时间不易降解并可以很好地抵抗虫害、抗老化,对环境无毒无害,具有良好的生态效应。通过工程及植物措施防止了开挖边坡的崩塌、滑坡,确保了项目施工及运营正常,防止了临时堆土及其他坡面的水土流失进入下游水系,改善了项目区的景观环境,保护了项目区的水土资源。

利用生态袋防护代替传统的浆砌石边坡防护,可以减少钢筋混凝土的使用,节约占地、节省经费并实现边坡恢复与周围景观相融合,符合当前提倡的可持续发展战略,能够促进经济和社会的良性发展,具有良好的社会和经济效应。

6、生态袋水保设施局限性

生态袋水保设施与传统浆砌石水保设施各具特色,生态袋水保设施具有良好的施工便捷性和环境适应性,其柔性结构可有效地抵抗地基沉降,避免产生裂缝。但同时也正是由于生态袋水保设施主要由生态袋、排水联接扣等码砌而成,其强度及耐久度远不如浆砌石防护措施,而天然气管线工程往往在坡脚及路边需要的是能够对坡体一侧承压受力较大的高强度防护方式,因此生态袋坡面防护配合浆砌石坡脚防护成为首选(如图2)。

图2

小结

生态袋水保设施对于环境的可持续发展有着积极作用,对比传统的浆砌石边坡防护,使用生态袋水工保护地貌恢复快而且彻底,能够重新长出植被,吸收二氧化碳,并生产氧气,从而减少碳排量,优化环境,达到节能减排的效果。生态袋水保设施环保、方便、经济的特性,使其在天然气管线工程施工中具有广泛的应用前景。

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