李刚 时若楠 崔效睿
北京管道内蒙古输油气分公司

陕京四线管道鄂尔多斯市乌审旗段经过毛乌素沙漠达69公里。风沙活动对管线安全运行带来严重威胁。2020年秋季风险评价发现的6处风险等级较高地质灾害中，塌陷1处，埋深不足1处，风沙侵蚀4处，沙漠地质灾害隐患段占全管段的66.6%，是防治重点。

风沙活动对管线的危害主要有露管和积沙两种。管道露管后使管线外围温度、湿度更接近于土壤表层或大气环境，在冬季，降低了管线运行的环境温度，形成了一种有利于天然气水合物出现的条件；当露管段较长时，容易在露管下游或有降压、截流的部位形成冰堵，严重影响天然气管道的安全运行和下游用户的正常用气。

积沙带来的危害主要为埋压阴保桩及各种标识物；在阀室、场站内形成积沙，雨季易使建筑物遭受浸泡。积沙严重时会短时间增加管道埋深2 m～3 m，将地面标识完全掩埋，造成管道走向标识不清；雷迪、PCM等检测设备测量误差增大，造成管道定位不明，开挖难度增加。

治沙措施按类别来分，一般有工程措施、生物措施、化学措施、综合措施等，无论是哪种措施的应用都离不开固沙、阻沙、改善沙丘水分条件的最终目的。国内多年沙漠沙害综合治理积累了许多成熟的治沙经验，其中，工程固沙措施由于其施工速度快、效果好而在管道线路工程广泛应用。固沙一般采用沙障工程模式，有草方格沙障、纤维筒沙障、黏土覆盖、塑料沙障、沥青沙障以及植物沙障（防风固沙林带）等。应用广泛、效果最好的方案有草方格沙障和植物沙障，两者相比，在施工条件、见效速度、经济性方面，前者优于后者，而在涵养水分效果、固沙效果、方案寿命周期方面，后者优于前者，植物沙障关键在于植物成活率的高低。

陕京四线沙漠露管管段一般发生在强风道口、坡迎风面以及坡坡交汇风刷口，较平缓地段复杂多变，如不及时处理，来年会加剧发展。根据现场露管程度和埋深不足程度，采取草袋覆埋 + 植物沙障（草籽）方案并及时优化。现就防风固沙作业流程分述如下。

施工准备阶段。探管仪进行管线埋深测量，对埋深不够设计高度的管段建立坐标，测量长度并做好标记便于施工技术交底。

确认施工界面。现场出土管段两端浅沙管段按Ⅱ型草袋管堤工程量表（表 1）确认为施工界面（图 1），即每处每端增加5 m管段开挖施工长度，为沉降管作准备。

表 1 Ⅱ型草袋管堤工程量表（每延米长）

图 1 Ⅱ型草袋管堤正断面图

防腐层处理。检查管段管体防腐层、补口防腐层有无损坏，如有，进行防腐补伤处理。

人工开挖。人工沿管段两侧平整土地，开挖时作业面应距管道至少0.5 m的距离，以免损坏管道光缆；悬空露管管段首先应将凹状地形露管管道下方填土覆埋，然后再行管道上方覆埋，保障管道埋够设计标高。

人工配合降管。尽量让露管管段靠自身的重量自然下沉，不得机械强行下沉，必要时人工和机械配合露管管段沉入沟内并纠正位置，再挖沙回填。

Ⅱ型草袋管堤（草袋沙障）。管道降至沟底后，用沙土对管道进行梯形状回填覆盖（包括两端埋深不够的管段），梯形内保（沙土）层的具体尺寸根据Ⅱ型草袋管堤工程量表（每延米长）确定，再做四周外保草袋层。采用单层草袋装沙土对内保层进行前后端、左右侧、顶部单层错位密保稳定。每个草袋装素土厚度为0.4 m，土料就地取材，不得装填块石土，碎石含量不得超过10%。装满后草袋规格为0.5 m×0.7 m×0.2 m，实际装填体积按70%计算，即每方素土大约需要21个草袋。草袋压稳时，单平面内采用交叉重叠法，两平面交缝处采用搭接压稳法，以免沙土草袋不稳而坍塌并可保证草袋沙障整体的密封性，增强沙障梯形梁抵抗风蚀破坏的能力。

草方格（草籽）沙障。在四周外保（草袋）层梯形带中心两侧各5 m范围内，栽种沙蒿草籽形成草方格沙障，草方格尺寸标准为60 cm×60 cm，草籽埋深至少15 cm，为后期截留沙地植物毛条、花蕊等提供生长空间环境，为形成植物沙障创造条件。

防风固沙植物宜选择当地种群范围广、经济耐旱的沙蒿。实践证明，采用单一固沙方案效果并不明显，草袋覆埋 + 植物（沙蒿）沙障综合方案效果更佳。2021年初陕京四线对露管管段实施工程防风固沙措施，采用Ⅱ型草袋管堤（草袋沙障）治理风沙段440 m，修筑草袋管堤880 m3，一年来防风固沙带保存完好。 

作者简介：李刚，1980年生，鄂尔多斯作业区线路工程师，主要从事天然气管道完整性管理工作。联系方式：18335010054，19084134@qq.com。