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          管道研究

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          成品油管道典型水工保護工程治理效果調查

          來源:《管道保護》2023年第2期 作者:井煜暉 時間:2023-4-14 閱讀:

          井煜暉

          國家管網集團北方管道西安輸油氣分公司

           

          蘭鄭長成品油管道途經寶雞市隴縣老爺嶺段,地貌類型屬構造—剝蝕成因的低中山溝谷地貌,泥石流、滑坡、崩塌災害十分嚴重。本文通過對老爺嶺段關山溝十年間兩處管道水工保護工程水毀治理項目調查分析,提出改進建議。

          1  水毀治理效果調查

          2010年7月,受連續大暴雨影響,關山溝泥石流爆發,管道沿線水毀災害十分嚴重,許多地段公路邊溝破壞、護岸擋墻垮塌、過水路面不復存在,有600米管段多處受損。其中A穿越河流處,原采用護岸墻+圓管涵水工保護工程防護,管堤受板橋溝洪水垂直沖刷嚴重,洪水中夾帶有大量塊石造成管堤處原有圓管涵堵塞,塊石直接沖擊管道上方已形成寬約10米、深約5米的豁口,6米長露管,表面防腐層局部破損(圖 1)。 


          圖 1 管道裸露現場

          經分析和汲取水毀教訓,A處治理工程采取鋼筋砼管道箱涵方式,在2道護岸墻之間沿管道布置長28米、寬7.4米、高2.9米、厚0.4米的C30現澆鋼筋混凝土箱涵,箱涵兩側按1∶1堆填C20素混凝土(圖 2),以防止水石流直接侵蝕箱涵。


          圖 2 箱涵水工保護工程

          B穿越河流處,曾采用護岸墻+漿砌石過水路面形式防護,這次也因暴雨形成的水石流造成過水路面沖毀、左岸護岸墻前緣掏蝕嚴重及右岸護岸墻損毀殆盡(圖 3)。


          圖 3 過水面嚴重損壞現場

          經過對現場分析研判,決定改變原有治理方式,對B處水毀采取砌塊石護岸擋墻、鋼筋砼管道箱涵方式。在2道護岸墻之間沿輸油管道布置長12米、寬7.4米、高2.8米、厚0.4米的C30現澆鋼筋混凝土箱涵。箱涵頂面與原地面線齊平,箱涵與護岸墻密貼、順接,并嵌入護岸墻0.5米(圖 4)。箱涵兩側按1∶1堆填C20素混凝土。


          圖 4 箱涵漿砌石擋墻工程

          2021年7月,該地段時隔十年之后再次發生強降雨,降雨量大且持續時間長,多處河道出現河面沒過河床情況。通過現場檢查,A和B兩處水工保護鋼筋砼箱涵混凝土表面經過洪水塊石持續沖擊雖有部分損失,但鋼筋層及其以內混凝土現場完整,保護結構完整,證明工程質量可以有效確保管道的安全平穩運行。

          2  建議

          (1)對于流量變化大、溝道縱坡變化大、下切和側蝕能力強的河道,建議采用箱涵類型的“護岸+護底+防沖消能”組合措施進行防護,以避免出現單一水工保護工程易失效的情況。材料宜采用抗沖刷能力強的鋼筋混凝土,盡量避免采用漿砌石結構。

          (2)對于河道護底工程,建議根據溝道實際情況和管道埋深等因素區別選擇。如管道埋深已明顯不足、管道附近溝道跌水明顯、河床塊石可能對管道構成直接威脅的,建議優先選擇箱涵、護坦措施進行直接保護。若管道埋深尚可、風險相對較小,溝道有回淤條件,且水工保護工程設置對溝道行洪影響不大,建議采取經濟性較好的淤土壩、防沖墻、過水面、鋼筋(鉛絲)石籠措施。

          (3)淤土壩、防沖墻下游如果不設置防沖消能措施,易導致水工保護工程結構基礎出現集中沖刷、掏蝕、懸空,甚至結構垮塌等現象。建議在淤土壩、防沖墻下游設置鋼筋(鉛絲)石籠等防沖消能或跌水消能措施。結構基礎埋深應充分考慮工程設計使用年限內溝道下切深度,確保結構基底位于最大沖刷深度線以下。護坦應設置上下游垂裙,避免出現上游揭底、下游掏空現象。


          作者簡介:井煜暉,1991年生,工程師,2014年畢業于西安石油大學油氣儲運工程專業,在西安輸油氣分公司西咸管道管理站從事管道管理工作。聯系方式:18591980852,jingyh@pipechina.com.cn。


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