管道工程水土保持施工图设计技术研究

田 红 程 晖

(1.长江流域水土保持监测中心站，湖北武汉 430010;2.长江水利委员会网络与信息中心，湖北武汉 430010)

工程所在地的地貌类型分为黄土高原阶地平原、伏牛山山前丘陵台地、桐柏、大别山山地丘陵。工程区内有断裂带，以岩浆岩和变质岩为主。沿线穿过我国暖温带季风半湿润气候区和北亚热带季风湿润气候区，四季分明、冬冷夏热、雨热同步、光照充足。土壤为黄土高原(梁状)黄绵土、黑垆土、潮土、盐碱土、暗棕壤、南阳盆地黄褐土、黄棕壤、水稻土等类型;属中亚热带常绿阔叶林区植被地带。项目区林草覆盖率为20.6%。工程地处我国西南，跨涉河南省和湖北省，区域经济发达，属我国的重要战略地区。工程水土流失以水蚀为主，属中强度水土流失，工程占地面积2724.29hm2。

1 施工图设计技术线路

为防止管线发生水土流失，往往会采取工程水土保护措施。水工保护工程在起到保护管线作用的同时，也将充分发挥防治水土流失作用。按照《开发建设项目水土保持技术规范》(GB50433—2008)要求，在设计中坚持以恢复原土地利用方式为主，生态用地最大化、安全、经济与整体性的原则;水土保持工程措施要确定合理的防护标准，景观协调。

2 分类型区防治

2.1 措施布局

(1)黄土高原阶地平原区。管道在平原、阶地农田敷设时，用填土草袋围护临时堆土，对作业带进行平整，恢复耕地;管道穿越阶地果园时，结合土地整治，尽量恢复损毁的果树;管道穿越阶地陡坎时，应针对削坡、护坎等措施，设置完善的排水系统，施工结束后应在管道作业带种草恢复植被;在坡度5°以上爬坡和横坡段布设挡墙、护坡及排水沟。

(2)伏牛山山前丘陵台地区。管道沿山间谷地农田敷设时，进行表土剥离与防护，及时对作业带进行平整并复耕;管道沿山前台地敷设时，进行表土剥离，并布设临时拦挡与排水措施，施工完毕后，在台地下游布设挡墙和排水措施，及时对作业带进行平整并恢复林草;管道爬坡敷设时要尽量减少土石方开挖量，施工完毕后，在管道作业带造林、种草，恢复植被;管道在坡度5°上时，做到土石方挖填平衡，敷设完毕后，应在管道作业带内造林、种草，恢复植被。

(3)桐柏、大别山山地丘陵区。管道沿山间谷地农耕地敷设时，施工前要进行表土剥离与防护，管道敷设完毕后及时对作业带进行平整并复耕;管道在平原水田敷设，施工前进行表土剥离与防护，同时布设临时排水沟，施工完毕后及时对作业带进行平整复耕，并修筑土质或干砌石田坎;管道沿缓丘岗地区敷设时，施工前进行表土剥离，并布设临时拦挡与排水设施，施工结束后，布设小型挡墙和恢复田坎，实施坡改梯后复耕;管道丘陵山地爬坡敷设时，施工前需进行表土剥离;敷设完毕后根据地形坡度分别采用不同的防护措施:当坡度＜15°时，对作业带进行清理平整，并恢复林地;当坡度＞15°时，对管沟两侧各5m范围内采用干砌石或浆砌石护坡，对其他扰动范围恢复植被。管道在丘陵山地横坡敷设时，土石方应挖填平衡，管道沿挖方段地下敷设，在填方外侧修筑干砌石或浆砌石挡墙，在挖方段采用干砌石或浆砌石进行护坡，并在坡脚开挖排水沟，敷设完毕后，进行清理平整及恢复植被。

2.2 施工图设计要点

管道工程水土保持措施项目分为单位工程、分部工程和单元工程。

(1)拦挡工程施工图。挡墙设在坡度≥15°的管沟开挖区，采用浆砌重力式挡墙。浆砌石石料采用石质一致，不易风化、无裂缝、最低强度等级不小于MU30、软化系数不小于0.8的块石或片石。块石的形状应大致方正，上下面大致平整，厚度不小于0.2m，宽度和长度约为厚度的1～1.5和1.5～3倍;片石应具有2个大致平行的面，其厚度不小于0.15m，宽度和长度不小于厚度的1.5倍。如附近的石料不能满足上述尺寸要求，可用C20片石混凝土代替。挡墙应根据地形及地质变化情况设置伸缩沉降缝，间距一般为10～15m，缝宽为2cm，沉降缝内用沥青麻絮沿内、外、顶三边填塞，深度不小于15cm。挡墙墙身在填土线以上的部分或常水位以上的部分应分层设置泄水孔，泄水孔间距2～3 m，上下交错布置。

(2)斜坡防护工程施工图。植物护坡按照原土地利用类型中林草的防护，工程护坡主要用于坡度较大的管道敷设和施工道路区，综合护坡主要为在斜坡上部布设植物，在下部实施工程护坡。

工程护坡采用干(浆)砌块石，设计高度为1.0，1.5，2.0m3种标准，根据当地的土壤类型和降雨量来确定边坡坡比，一般为1∶1～1∶2。坡脚布设1条排水沟，排水沟按0.4m×0.6m及0.5m×0.7m设计。工程护坡的坡面水平方向每隔20～30m设置1条纵向排水沟，断面尺寸为0.4m×0.5m;当护坡高度小于3m时，沿护坡纵向每3.5m设1排水孔，孔径为15×15cm，孔口高度设在地面线以上15～20cm处;当护坡高度大于3m时，排水孔在坡面成品字排列，沿坡长、坡高方向每3m设1个。工程护坡上部裸露面需采用植物护坡措施，即种植林草，种植宽度一般为0.5～2m。为防止不均匀沉陷和冻涨破坏，沿护坡长度方向每10m设一条宽2cm的沉降缝(收缩缝)。

(3)土地整治工程施工图。坡地改造一般布设在黄土阶地区、伏牛山山前丘陵台地区、桐柏山－大别山山地区，沿管线呈台阶状或平行于等高线布设。对于石坎梯地，其高一般为1.0～2.5m，田坎后侧布设坡面排水系统。通常田坎宽0.3m左右，田面平整后种植林草或恢复耕地。土坎梯地主要布设在丘陵区，田坎高1～2m，田面宽10～15m，坎宽0.6m，在田坎上种草、灌木等。

(4)防洪排导工程施工图。排水沟采用M7.5浆砌块石，断面为矩形，尺寸有0.2m×0.3m、0.3m×0.5m。水通过排水沟应顺畅排至自然沟渠或涵洞，沟底纵坡不应小于0.5%。截、排水沟通过陡坡或陡坎时应设置跌水和消能构造物。

为防止定向钻、顶管等在施工过程中造成水土流失及妥善处理废弃泥浆，设计了沉沙池，断面为1m×2m×1m的矩形;进水口尺寸为0.3m×0.5m，出水口为0.5m×0.8m;底板厚0.3m，侧墙厚0.5m。M7.5浆砌块石的尺寸不小于30cm，应做到砌面平整、每层铺砌稳定、上下层块石错开、缝间砂浆饱满;缝宽不大于2.5cm。

(5)临时防护工程施工图。主要包括以下内容:①临时排水措施;②临时拦挡措施;③临时植物及临时覆盖措施;④围堰拆除后，返还原取土场，压实后用作耕地或恢复林草。

(6)植被建设工程。主要包括:①植物措施立地条件分析;②乔木灌木设计;(3)种草设计。

3 结语

综上所述，水土保持工程应严格依照水土保持施工图设计施工，施工单位应对施工人员开展水土保持意识方面的教育培训与管理。