李世龍，譚耀輝，楊冬社，牛國瓚

1中國石油管道局工程有限公司國際事業(yè)部，河北 廊坊

2東方公司裝備服務處長慶作業(yè)部，寧夏 銀川

1. 引言

長輸管道施工過程中會破壞沙丘地段脆弱的地表植被、影響當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，因此必須采取有效的防風固沙措施，盡量減少沙土流失、積極促進生態(tài)恢復、保證管道安全運行[1]。防風固沙的主要方式為機械沙障固沙、化學方法固沙和生態(tài)作物固沙[2] [3]。機械沙障采用物理阻礙或覆蓋的方式固沙，包括草方格、蘆葦板、沙堤、土工網(wǎng)格、沙袋、礫石等[4]；化學方法為噴撒化學試劑，使沙丘表面粘結形成一定厚度的整體外殼[5]；生態(tài)作物固沙是在沙丘區(qū)中栽種適宜生長的植物，植被成長后重新覆蓋地表實現(xiàn)固沙的效果[6]。目前國內(nèi)外沙丘地段管道防風固沙采用的主要措施是插設草方格或埋設蘆葦板機械沙障。綜合考慮別伊涅烏-奇姆肯特天然氣管道項目建設的實際情況，采用了機械沙障和生態(tài)作物結合的防風固沙方式，蘆葦板 + 土工網(wǎng)格作為機械沙障固沙，梭梭樹種子作為生態(tài)作物固沙。

2. 技術方案

2.1. 方案介紹

別伊涅烏-奇姆肯特天然氣管道項目貫穿哈薩克斯坦共和國的西南部，管道直徑1067 mm、X70 級管材、鋼管防腐層為加強級3PE 結構，管道全長1477 km。管道途徑大量的沙丘地段，為了恢復生態(tài)、保持水土，在巴佐伊-阿克蘇阿特區(qū)間沙丘地段的防風固沙中，采用了蘆葦板 + 土工網(wǎng)格的技術方案。由于該項目的天然氣管道和通訊光纜為異溝平行鋪設，技術方案綜合考慮了天然氣管道和通訊光纜的防風固沙，方案包括3 條與管道并行的蘆葦板沙障、2 條梭梭樹播種帶和1 條搭接而成的ГМТ-10 型土工網(wǎng)格覆蓋帶，蘆葦板的技術要求為長750 mm，寬800 mm，采用細鋼絲綁扎而成，厚度不小于35 mm，埋地深度為250 mm，蘆葦板的安裝間隔為200 mm；每條梭梭樹播種帶的寬度為2 m，播種的數(shù)量不少于50 g/m2；土工網(wǎng)格覆蓋帶由2 m × 40 m 的ГМТ-10 型土工網(wǎng)格搭接而成，ГМТ-10 型土工網(wǎng)格見圖1，搭接后覆蓋寬度為3.9 m，軸向和徑向的搭接寬度均為10 mm。具體技術方案典型圖見圖2。

Figure 1. ГМТ-10 geogrid 圖1. ГМТ-10 型土工網(wǎng)格

Figure 2. The typical design of reed mats and geogrids 圖2. 蘆葦板 + 土工網(wǎng)格技術方案典型圖

2.2. 影響因素識別

為了保證該方案的防風固沙效果，對主要影響因素進行了識別，具體包括：蘆葦板的綁扎厚度和密實度、土工網(wǎng)格的類型、作業(yè)帶清理的平整度、開溝的深度、蘆葦板安裝及回填的穩(wěn)固性、土工網(wǎng)格錨固的固定性、梭梭樹種子的成活率。

3. 材料采購及進場驗收

3.1. 材料采購

蘆葦板 + 土工網(wǎng)格技術方案使用的材料包括：綁扎好的蘆葦板、ГМТ-10 型土工網(wǎng)格、錨固釘及梭梭樹種子，單公里材料用量見表1。蘆葦板要求尺寸滿足要求、形狀規(guī)整、綁扎密實；土工網(wǎng)格需要采購ГМТ-10 型或密實度更強的類型；錨固釘采用的鋼筋直徑為3～5 mm，形狀和長度滿足設計要求。承包商提前對接收的材料進行自我檢查，包括材料的質(zhì)量檢查、數(shù)量核對和質(zhì)量文件查驗等。材料的運輸、吊裝、倉儲條件需要滿足產(chǎn)品說明書的要求，務必配備功能完備、數(shù)量充足的消防設施。

Table 1. Material list of per kilometer 表1. 單公里材料清單

3.2. 材料進場驗收

材料的進場驗收嚴格按照業(yè)主批復的采辦程序文件要求進行，需要提供配套的合格證、產(chǎn)品說明書等材料，經(jīng)監(jiān)理和業(yè)主代表檢查無缺失遺漏后，共同赴存儲地點進行材料的數(shù)量核驗，核驗無誤后簽署材料進場驗收報告，材料方可進場使用。

4. 施工方法

4.1. 測量放線

測量放線提前準備好木樁、拉繩、撒灰工具等。測量測定出蘆葦板安裝的標線、土工網(wǎng)格鋪敷的中心線和梭梭樹播種帶的邊界線，采用木樁和撒灰標記中心線和邊界線。地勢起伏較大的地段，可以根據(jù)實際增加標志樁數(shù)量；在水平轉角處，需要注意根據(jù)轉角的曲率半徑進行放線。

4.2. 作業(yè)帶清理及平整

采用手工或機械方式對蘆葦板安裝帶、土工網(wǎng)格覆蓋的區(qū)域進行平整，清理作業(yè)帶內(nèi)的灌木叢、植物根莖、突出的石頭和土塊等。平整后的區(qū)域表面應盡可能平整、無凹凸不平。清理和平整作業(yè)帶時，注意保護管線標志樁，如果損壞要立即進行補樁恢復。重型機械設備禁止在無防護措施的情況下碾壓在役運行管道。

4.3. 蘆葦板安裝

4.3.1. 開溝

為保證蘆葦板安裝的穩(wěn)固，安裝蘆葦板需要開溝安裝，采用機械開溝或犁溝為主、人工開挖為輔的方式。溝深滿足技術方案要求不小于250 mm，溝深一致、溝底平整，考慮沙土的流動性，開溝完成后應盡快進行蘆葦板安裝。

4.3.2. 蘆葦板安裝及回填

蘆葦板的安裝和回填同步進行，綁扎好的蘆葦板人工豎直立于溝底中間，嚴禁不挖溝直接將蘆葦板豎立插入沙子。相鄰的蘆葦板間隔200 mm，手工扶正的同時，采用雙側手工原土回填的方式進行填充。為保證蘆葦板的穩(wěn)固、避免倒伏，應保證回填沙土的密實性，回填后培土高度50～100 mm 并壓實。

4.4. 土工網(wǎng)格鋪設及錨固

4.4.1. 土工網(wǎng)格鋪設

ГМТ-10 型土工網(wǎng)格鋪設時平整面朝下、凹凸面朝上。首先將成輥的ГМТ-10 型土工網(wǎng)格邊緣固定在管道中心的一側，沿著管道方向緩慢滾動展開鋪設，展開的同時每隔5～6 m 進行拉拽調(diào)整，確保土工網(wǎng)格的鋪敷位置滿足技術方案要求，同時去除褶皺、保持平整；然后再鋪設管道中心線另外一側的土工網(wǎng)格，兩側土工網(wǎng)格的搭接尺寸為100 mm，搭接的中心線與管道中心線在豎直方向上一致。沿著管道方向的兩輥土工網(wǎng)格的搭接尺寸同樣為100 mm，搭接鋪設的土工網(wǎng)格最小長度為2 m。

4.4.2. 錨固

土工網(wǎng)格的固定和搭接固定采用錨固釘錨固的形式，錨固釘分為Г 型錨固釘和П 型錨固釘，由直徑3～5 mm 的鋼筋冷煨制成。土工網(wǎng)格兩側邊界處的錨固采用Г 型錨固釘，其他搭接固定的地方采用П 型錨固釘。錨固的時候采用鐵錘將錨固釘釘入沙土中，Г 型錨固釘?shù)尼斎氲孛嫔疃葹?00 mm，П 型錨固釘?shù)尼斎氲孛嫔疃葹?00 mm，土工網(wǎng)格軸向固定和搭接錨固見圖2，土工網(wǎng)格徑向搭接錨固見圖3。在地勢高低起伏大的區(qū)段或處于風口的位置，為避免大風將土工網(wǎng)格掀起，根據(jù)實際情況考慮對錨固釘?shù)牟贾眠M行加密，同時建議手工回填部分原土進行壓蓋。

Figure 3. Radial direction joint and anchorage of geogrids 圖3. 土工網(wǎng)格徑向搭接錨固示意圖

4.5. 播撒梭梭樹種子

播撒梭梭樹種子采用機械或是手工播撒方式，種子均勻、充分地播撒至播種區(qū)域內(nèi)。播種完成后，為避免種子被風吹走、保證播種的密度，建議采用原土進行撒蓋；如果表層植被已經(jīng)完全破壞也可播種后對播種區(qū)域進行輕度翻耕。

5. 結語

蘆葦板 + 土工網(wǎng)格的沙障技術在長輸管道防風固沙中進行了實際應用，蘆葦板沙障可以減緩風速、減弱風力，土工網(wǎng)格作為平鋪覆蓋層可以保護沙土流失。對于長輸管道防風固沙，蘆葦板的防風效果好、價格便宜，在用量大的情況下，適宜提前批量采購儲存；土工網(wǎng)格的價格偏高，但是鋪設和錨固不需要使用施工機械設備，操作簡單快捷，減少了機械和人工的投入，提高了施工工效，保證了工期進度。蘆葦板 + 土工網(wǎng)格技術方案在別伊涅烏-奇姆肯特天然氣管道項目的防風固沙中取得了良好的效果，有效保障管道的安全運行，可供其它長輸管道項目及土方工程的防風固沙方案參考和借鑒。