田小雄,黎如雁,劉雅麗,雷 毓,王慶陽
(黃河上中游管理局 西安規(guī)劃設計研究院,陜西 西安 710021)
隨著我國經濟的快速發(fā)展、能源需求的急劇增長及能源結構的調整,油氣管道敷設量與日俱增[1]。目前,我國西部地區(qū)油氣田的開發(fā)和國外油氣資源的引進使我國油氣管道建設進入了一個新的發(fā)展時期,架構了我國“北油南運”、“西油東進”、“西氣東輸”、“海氣登陸”的油氣空間輸送格局[2]。然而,這種線性建設工程的線路長、跨度大,途經的地形地貌類型多樣,在管線建設與運營過程中都會對地表植被和區(qū)域自然環(huán)境造成一定的影響,尤其是管道建設期的開挖、擾動,會加劇水土流失,如不采取有效的防護措施,必將對管道沿線的生態(tài)環(huán)境造成危害。為此,本文以慶陽石化成品油外輸管道工程為例,談談干打壘攔擋防護措施在黃土高原地區(qū)水土保持中的應用及防護效果。
慶陽石化成品油外輸管道工程線路起自甘肅省慶陽市西峰區(qū)董志鎮(zhèn)新莊村的慶陽煉廠,由西北向東南敷設,止于陜西省咸陽市秦都區(qū)北杜鎮(zhèn)宜渡村附近的蘭鄭長成品油管道咸陽輸入泵站,線路全長216.3 km。途經甘肅省慶陽市西峰區(qū)、寧縣、正寧縣,陜西省咸陽市彬縣、永壽縣、乾縣、禮泉縣、秦都區(qū)。管線依次跨越黃土高塬溝壑區(qū)、黃土丘陵溝壑區(qū)和黃土階地區(qū)3個地貌類型。該工程已于2010年12月全線建成并投產使用。根據《開發(fā)建設項目水土保持設施驗收管理辦法》的規(guī)定,該項目水土保持設施于2011年11月通過水利部驗收。
水保方案針對管溝開挖、回填等建設活動對溝道和梯田田埂的破壞,布設了漿砌石擋土墻、漿砌石護坡、草袋素土護坡、草袋素土堡坎等一系列防護措施,目的是有效減少建設期新增水土流失的發(fā)生。
在施工過程中,設計單位根據實際情況,在保證主體工程安全的情況下,對施工圖設計進行了優(yōu)化,將部分為低邊坡和土坎設計的漿砌石擋墻和護坡變更為干打壘擋墻,共計實施2 812 m3。通過近一年的運行,干打壘擋墻完好無損,防護效果明顯,且與周邊地貌相協(xié)調,得到了驗收組專家的一致好評。
通過與施工單位的交流和對工程現(xiàn)場的查勘,筆者認為在黃土高原地區(qū)的生產建設項目中,干打壘作為一種傳統(tǒng)的簡易筑墻方法,對因管道開挖而破損的小型溝道土質邊坡或梯田邊坡,可以起到攔擋防護效果,滿足水土保持要求。表1從施工材料、施工設備、造價等多個方面進行了簡單分析對比。通過對比可以看出,在黃土高原地區(qū)的小型溝道邊坡或梯田邊坡修筑干打壘擋墻,其適宜性和經濟性均高于漿砌石。
打墻前根據土壤類別、含沙量、土壤濕度等情況,決定需取土打墻的土地,適當灌水濕潤,灌水后讓土自然晾至適宜打墻要求時為止。墻土濕度標準以取土在手中用力握緊,手松開后土不散開為宜[3]。
表1 漿砌石和干打壘對比情況
打墻前按照設計,機械或人工整平地基、標線,開挖基坑,地基機械夯實。在基坑的邊緣和埂坎的外側各埋一排木制立柱,同一排立柱中每兩根之間的距離為1.5 m,并在兩排立柱中間緊貼立柱放置水平方向的模板,模板安裝好后,分層夯填土壤,每層加土鋪厚不得大于20 cm,每層土之間也可放置柴草或尼龍網,每次加土后人工整平,四角塞滿土,機械夯實,壓實系數(shù)大于0.93。隨夯填高度增加,取下方模板逐級向上安裝,直至擋墻達到設計高度為止。
《開發(fā)建設項目水土保持技術規(guī)范》(GB 50433—2008)中明確規(guī)定,水土流失防治措施的布局應遵循“結合工程實際和項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀,因地制宜、因害設防、總體設計、全面布局、科學配置,并與周邊景觀相協(xié)調”等原則。干打壘作為一種傳統(tǒng)筑墻技術,在西北、東北地區(qū)農村有著廣泛的應用。黃土高原土料豐富,為干打壘施工提供了充足的材料來源;另外,管溝開挖、回填后的余土,如不進行利用,則必須設置棄土場堆放,增加新的水土流失隱患;再者,干打壘施工結束后,通過一定時間的自然修復,能夠與周邊的土質邊坡緊密結合,保持景觀協(xié)調性。
首先,干打壘擋墻的造價遠低于漿砌石擋墻,在黃土高原地區(qū)實施干打壘擋墻更加經濟合理,性價比較高。其次,干打壘施工所需設備、人員、技術要求等均低于漿砌石形式,本工程管線經過區(qū)域多為偏遠的農村地區(qū),這些地方的百姓多數(shù)有干打壘的技術和經驗,在建設單位工程質量保證體系的監(jiān)管下,利用當?shù)貏趧恿π拗纱驂緭鯄?,簡單易行。再次,讓當?shù)匕傩諈⑴c干打壘這種便于施工的水土保持設施修筑工作,一方面可以消除村民阻工現(xiàn)象,有利于工程建設順利進行,另一方面可以增加當?shù)匕傩盏慕洕杖?,增強他們保持水土、保護生態(tài)環(huán)境的意識。
現(xiàn)場查勘表明,本工程經過近一年的運行,干打壘擋墻未出現(xiàn)開裂、垮塌等不良現(xiàn)象,干打壘墻體能夠與周邊土質邊坡、土坎緊密結合,融為一體,管道作業(yè)帶未出現(xiàn)水土流失跡象。
在黃土高原地區(qū)管道工程施工中,除積極采用頂管、定向鉆等新技術、新方法、新工藝減輕建設活動對地表的擾動破壞和對生態(tài)環(huán)境的影響外[4],結合工程實際和項目區(qū)水土流失現(xiàn)狀,遵循因地制宜、綜合利用、經濟合理等水土保持工程設計原則,布設一些具有當?shù)靥厣?、技術成熟、水土保持效果良好的防護措施,更加切合實際。從以上分析中可以看出,在黃土高原地區(qū)實施干打壘擋墻具有造價低、原料豐富、取材便利、施工工藝簡單、施工場地擾動范圍小、可以對棄土進行綜合利用、防護效果好等優(yōu)點。因此,在黃土高原地區(qū)開展的生產建設項目中,在保證主體工程安全和施工質量的前提下,因地制宜地使用干打壘技術,既實用又經濟,可為該地區(qū)其他建設工程的水土保持工程設計提供借鑒。
[參考文獻]
[1] 魏紅軍,胡波,朱紹平.輸油氣管道工程建設生態(tài)環(huán)境影響與水土保持防治初步分析[J].長江科學院院報,2010,27(11):89-93.
[2] 余洋.中國油氣管道發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望[J].國際石油經濟,2007(3):27-32.
[3] 王華民,楊孟,葛同江.日光溫室墻體機械干打壘技術[J].農村科技,2009(1):11.
[4] 姜德文.生產建設項目水土流失防治十大新理念[J].中國水土保持,2011(7):3-6.