謝毅利 朱 歡
江西省天然氣集團有限公司管道分公司 江西 南昌 330096
在天然氣管道工程施工過程中,需要開展土壤挖掘施工,如果沒有采用相應的防治措施,會因土方挖掘、基坑挖掘等施工導致區(qū)域內土層和地下水受到影響,從而引起嚴重的水土流失問題,進而導致工程區(qū)域內生態(tài)環(huán)境惡化,對植被生長以及農作物種植產生很大負面影響。為了有效開展水土保持工作,必須采用科學的防治措施,減少因天然氣管道施工對水土環(huán)境造成的破壞,并通過相應的治理策略恢復環(huán)境質量。
本項目全線總長537.5km,由贛州南支線(信豐—瑞金段)、贛州南支線(龍南—全南段)、贛州南支線(會昌—尋烏段)、上猶- 崇義段4 條管道組成。贛州南支線(信豐—瑞金段):起始于贛州南支線信豐分輸站,止于西三線瑞金分輸站,線路長度約340.3km,管徑DN450。沿線經過信豐、龍南縣、定南縣、安遠縣、會昌縣到達瑞金市,沿線河流大中型穿越5 處,分別是桃江、九曲河、鎮(zhèn)江河、湘水、綿水,山嶺鉆爆隧道1 條。本段設16 座分輸、清管閥室,4 座分輸站。
工程涉及信豐、龍南、全南、定南、安遠、會昌、瑞金、尋烏、上猶和崇義共10 個縣(市),全線設分輸、清管閥室26座,分輸站6 座,工程總占地782.83hm2,其中永久占地為14.30hm2(包括站場、閥室),臨時占地為768.53hm2(包括管道作業(yè)帶、棄渣場、施工道路及施工生產區(qū))。工程土石方開挖量約為590.05×104m3(其中剝離表土142.05×104m3),土石方填筑約589.17×104m3(其中利用表土(142.05×104m3),棄渣0.88×104m3,無外借方。工程總投資213691 萬元,其中土建投資73318 萬元。為了避免因本次天然氣管道工程對周圍水土環(huán)境造成影響,需要做好水土保持工作,為此施工企業(yè)編制科學的防治措施,對本次工程中不同施工分區(qū)采用相應的針對性防治措施。
在本次工程中,為了保護水土環(huán)境,主要過程措施有排水溝、水平階整地、水平溝整地、生態(tài)袋支護、骨架植草護坡、錨桿掛網(wǎng)植被噴播、沉沙池、表土保存與利用、撒播種草、臨時攔擋、臨時苫蓋等。
(1)加強領導管理,強化責任制度,嚴格按照相關標準體系組織工作開展,并做好監(jiān)督檢查工作,確保管理方案能夠全面落實。
(2)做好宣傳工作,提高施工人員水土保持意識,促進本次工程施工質量提高。
(3)做好合同管理工作,明確各合同的關鍵要點,嚴格按照合同條款進行施工,對水土保持措施的落實作出承諾。
(4)加強方案可行性驗證,結合工程實際情況,對設計方案進行優(yōu)化,確保設計方案能夠滿足實際施工要求。
(5)制定表土保護利用管理措施,提高表土利用率。
設置6 座分輸站(其中新建龍南分輸清管站、定南分輸清管站、安遠分輸站、會昌分輸清管站,改擴建瑞金分輸站和上猶分輸站)和26 座線。各站站內設裝置區(qū)、辦公區(qū)和生活區(qū),站外設放空區(qū)。防治措施主要布設在分輸清管站區(qū),線路清管、截斷閥室土石量和占地面積很小,施工過程中,以加強文明施工,監(jiān)督管理為主。
各站場布置形式和面積基本相同,剝離表土,就近集中堆存,用于站場內綠化:站場挖填形成的邊坡采取方格網(wǎng)植草護坡,站場圍墻外設排水明溝,站場內沿道路兩側布設排水暗管和雨水口,站內雨水最終排至站外自然溝道。進場道路兩側布設排水溝,局部邊坡采取草皮護坡;值班辦公區(qū)內所有空地種植綠化,生產區(qū)內所有空地鋪砌100mm 厚方磚;放空區(qū)圍墻內所有空地均為碎石場地。措施設計具體應用包括如下幾項內容:(1)表土利用。分輸站站場擾動范圍內占地均為林草地,表土剝離厚度按30cm 設計,就近堆放于易保存區(qū)域中,采取苫布覆蓋方式,表土后期用于邊坡覆土植草和站場內綠化[1]。(2)排水溝設計。分輸站和閥室圍墻外和進站道路側設漿砌石排水明溝,排水溝斷面尺寸為寬與深:40cm×40cm~50cm×80cm,溝壁300mm 厚漿砌片石,表面抹1∶1 水泥砂漿;站內雨水管網(wǎng)采用DN300~400 的雨水管,沿站內道路兩側布設,雨水管通過檢查井連接到站場圍墻外排水溝,最終排放至周邊自然溝道。(3)骨架植草護坡。高3.0~10.0m,坡度不陡于1∶0.5,骨架為600mm×400mm(寬×高)M5 水泥砂漿砌MU20 片石,骨架凈間距3m、4m、5m,骨架內覆土并種植灌草。
因為本次工程防治區(qū)總體面積較大,穿越多種不同地形結構包括公路、隧洞以及山體等,穿越工程作業(yè)區(qū)盡可能布置在兩側的管道作業(yè)帶范圍內。作業(yè)帶寬度一般在12~14m,作業(yè)帶植被恢復以撒播灌草籽恢復為主,管溝,中心線兩側5m 范圍內不適合植樹;管道開挖穿越耕地和梯田,道路及水利工程等設施時,施工完成后需要恢復原貌。首先,在管道區(qū)作業(yè)帶中,管道施工作業(yè)帶平整時,對作業(yè)帶的表土進行剝離,管溝開挖方堆放在靠近管溝的一側,表土與開挖土石方分類堆放,雨天應對臨時堆土采取苫蓋措施,局部根據(jù)地形要求采用素土裝土袋攔擋;管道敷設完成后,土方分層回填,對破壞的耕地實施表層耕作土回填,確保復耕后的土地生產力;經過林草地的區(qū)域,回填表土,恢復為灌草地。其次,在穿越河流的相關施工區(qū)域,需要采用定向鉆進行施工,在施工過程中,施工前穿越段兩段布設施工區(qū),包括開挖工作井,機械設備的作業(yè)區(qū)等,對施工場地的表土進行剝離,與作業(yè)坑開挖土方分類就近集中堆放,采取臨時攔擋、覆蓋等;定向鉆施工進出口設置泥漿池(利用作業(yè)井或單獨與作業(yè)井串聯(lián)),施工中產生的廢棄泥漿經排入泥漿池內集中存放并循環(huán)利用;施工結束后,由于泥漿成分主要有黏土、鉆屑、加重材料、化學添加劑和無機鹽等,不宜直接外排,擬采用回填法處理泥漿。施工跡地恢復原土地利用類型。最后,在公路和鐵路穿越區(qū),頂管穿越鐵路和公路時,施工前穿越段兩段布設施工區(qū),包括開挖工作井,機械設備的作業(yè)區(qū)等,施工前應對施工場地的表土進行剝離,與工作井的土方分類堆放,苫布覆蓋;施工結束后,填平作業(yè)坑,回填表土,恢復耕地或植被恢復;直接大開挖穿越鄉(xiāng)道和土路時,對開挖產生的臨時土方,對拆去的砼路面渣石,妥善處理;施工結束后,按原道路標準恢復原貌[2]。具體處理措施包括:
(1)排水溝。排水溝依據(jù)地表土質硬度布設土質排水溝或砼U 型槽排水溝;土質排水溝溝上口寬0.5m~0.8m,底部寬0.3~0.5m,深0.4~0.5m;U 型槽規(guī)格:砼C15,上口寬40~50cm、深40~50cm。
(2)水平階整地。沿等高線將坡面修筑成帶狀臺面,臺面外高內低傾斜3°~5°,帶寬1~3.0m,臺面內側開挖坎下溝,坎下溝間距4.0m,坎下溝底寬0.3m,深0.3m,上口寬0.45m;臺面外側修筑土埂,土埂底寬0.5m,頂寬0.25m,埂高0.25m,土埂需夯實。
(3)水平溝整地。上下溝間距3~5m,溝上口寬0.5~0.8m,底部寬0.3~0.5m,深0.4~0.5m,埂頂寬0.3~0.5m,沿等高線布置。
隧道棄渣集中堆放指定棄渣場,隧洞棄渣場屬小型棄渣場,位于山坳處,屬緩坡地型棄渣場,棄渣量0.48 萬m3。堆渣前,應對表土進行剝離,集中堆放,并制定科學的保護措施;依據(jù)先攔截后棄置的基礎施工流程,通過擋土墻對其進行攔截,渣場上游5m 處外圍修筑截水溝,棄渣場無防洪要求。棄渣結束后,實施表土還原和渣面整治工程,植樹種草恢復植被。具體措施包括:
(1)沉沙池。在排水溝的陡槽跌水段底部設置沉沙凼,用于沉沙的同時兼有消能的作用。沉沙凼凈長1.5m,凈寬1.5m,凈深1m,沉沙池均用M7.5 水泥砂漿砌石,厚度為30cm,表面進行勾縫。
(2)土質擋水設施。為了進一步提高擋水效果,本次工程中設計一些土質擋水設施,根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定擋水設施的具體高度和寬度,確保擋水設施科學性。
(3)擋渣(土)墻設計。棄渣場區(qū)擋渣墻設計高度為1~2m,頂寬0.6m,底寬1.6m;臨土面邊坡比1∶0.5;按照施工現(xiàn)場的土層勘測資料,確定挖土深度,保證擋土墻高度和設計合理;同時在擋土墻外層采用土工布作為濾水設施,能夠提高擋土墻的使用效果,并依據(jù)擋土墻情況設計相應的伸縮縫,從而能夠有效提高擋土墻實際效果。
(4)植物措施。棄渣場平臺以及邊坡植樹種草恢復植被[3]。
施工道路作為連接伴行路與施工作業(yè)帶的臨時道路,新建施工便道寬度考慮4.5m。施工便道一般依地形而建,無大開大挖,施工前進行表土剝離保存。施工道路兩側修筑臨時排水溝,就近排至附近排水系統(tǒng)內;道路利用結束后,恢復植被和原地貌。具體措施包括:
(1)表土保存與利用。施工前進行表土剝離,剝離厚度0.3m。對堆放的表土采用裝土草袋攔擋,梯形斷面為高×頂寬×底寬=1m×0.5m×1.5m,堆砌時應相互咬合、搭接,搭接長度不小于裝土草袋長度的1/ 3。
(2)排水溝。沿施工道路兩側設置臨時排水溝,采取土質排水溝,斷面為0.3m(下底)×0.9m(上底)×0.3m(高)。
(3)植被恢復。植被恢復采取撒播種草,混合草種為百喜草、狗牙根草、假儉草、彎葉畫眉草混播。
綜上所述,本文詳細闡述江西省天然氣管網(wǎng)工程贛州南(信豐—瑞金段)等4 條支線建設過程中,所采用的水土保持措施、防治措施取得良好的效果,水土保持工作效果顯著,希望能夠對其他地區(qū)同類型工程有所幫助。