成品油管道典型水工保护工程治理效果调查
来源:《管道保护》2023年第2期 作者:井煜晖 时间:2023-4-14 阅读:
井煜晖
国家管网集团北方管道西安输油气分公司
兰郑长成品油管道途经宝鸡市陇县老爷岭段,地貌类型属构造—剥蚀成因的低中山沟谷地貌,泥石流、滑坡、崩塌灾害十分严重。本文通过对老爷岭段关山沟十年间两处管道水工保护工程水毁治理项目调查分析,提出改进建议。
1 水毁治理效果调查
2010年7月,受连续大暴雨影响,关山沟泥石流爆发,管道沿线水毁灾害十分严重,许多地段公路边沟破坏、护岸挡墙垮塌、过水路面不复存在,有600米管段多处受损。其中A穿越河流处,原采用护岸墙+圆管涵水工保护工程防护,管堤受板桥沟洪水垂直冲刷严重,洪水中夹带有大量块石造成管堤处原有圆管涵堵塞,块石直接冲击管道上方已形成宽约10米、深约5米的豁口,6米长露管,表面防腐层局部破损(图 1)。
图 1 管道裸露现场
经分析和汲取水毁教训,A处治理工程采取钢筋砼管道箱涵方式,在2道护岸墙之间沿管道布置长28米、宽7.4米、高2.9米、厚0.4米的C30现浇钢筋混凝土箱涵,箱涵两侧按1∶1堆填C20素混凝土(图 2),以防止水石流直接侵蚀箱涵。
图 2 箱涵水工保护工程
B穿越河流处,曾采用护岸墙+浆砌石过水路面形式防护,这次也因暴雨形成的水石流造成过水路面冲毁、左岸护岸墙前缘掏蚀严重及右岸护岸墙损毁殆尽(图 3)。
图 3 过水面严重损坏现场
经过对现场分析研判,决定改变原有治理方式,对B处水毁采取砌块石护岸挡墙、钢筋砼管道箱涵方式。在2道护岸墙之间沿输油管道布置长12米、宽7.4米、高2.8米、厚0.4米的C30现浇钢筋混凝土箱涵。箱涵顶面与原地面线齐平,箱涵与护岸墙密贴、顺接,并嵌入护岸墙0.5米(图 4)。箱涵两侧按1∶1堆填C20素混凝土。
图 4 箱涵浆砌石挡墙工程
2021年7月,该地段时隔十年之后再次发生强降雨,降雨量大且持续时间长,多处河道出现河面没过河床情况。通过现场检查,A和B两处水工保护钢筋砼箱涵混凝土表面经过洪水块石持续冲击虽有部分损失,但钢筋层及其以内混凝土现场完整,保护结构完整,证明工程质量可以有效确保管道的安全平稳运行。
2 建议
(1)对于流量变化大、沟道纵坡变化大、下切和侧蚀能力强的河道,建议采用箱涵类型的“护岸+护底+防冲消能”组合措施进行防护,以避免出现单一水工保护工程易失效的情况。材料宜采用抗冲刷能力强的钢筋混凝土,尽量避免采用浆砌石结构。
(2)对于河道护底工程,建议根据沟道实际情况和管道埋深等因素区别选择。如管道埋深已明显不足、管道附近沟道跌水明显、河床块石可能对管道构成直接威胁的,建议优先选择箱涵、护坦措施进行直接保护。若管道埋深尚可、风险相对较小,沟道有回淤条件,且水工保护工程设置对沟道行洪影响不大,建议采取经济性较好的淤土坝、防冲墙、过水面、钢筋(铅丝)石笼措施。
(3)淤土坝、防冲墙下游如果不设置防冲消能措施,易导致水工保护工程结构基础出现集中冲刷、掏蚀、悬空,甚至结构垮塌等现象。建议在淤土坝、防冲墙下游设置钢筋(铅丝)石笼等防冲消能或跌水消能措施。结构基础埋深应充分考虑工程设计使用年限内沟道下切深度,确保结构基底位于最大冲刷深度线以下。护坦应设置上下游垂裙,避免出现上游揭底、下游掏空现象。
作者简介:井煜晖,1991年生,工程师,2014年毕业于西安石油大学油气储运工程专业,在西安输油气分公司西咸管道管理站从事管道管理工作。联系方式:18591980852,jingyh@pipechina.com.cn。
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