生态袋在管道水工保护中的应用

大庆油田工程有限公司

生态袋在管道水工保护中的应用

姜学田大庆油田工程有限公司

油气管道在经过地形起伏较大的边坡时，管沟内回填土多处于松散状态，极易发生水土流失，威胁管道安全，需采取水工保护措施。生态袋是以聚丙烯为原材料制成的双面烧结针刺无纺布袋子，利用透水性能及通过满足植物生长的等效孔径设计，实现只透水、不透土，形成稳定的整体柔性结构，在管道水工保护中能有效抑制水土流失，保护环境及保证管道安全。

管道；水工保护；生态袋；截水墙；植被恢复；堡坎

浆砌石防护结构作为水工保护措施，虽具有抗冲刷强度大，不受环境影响，使用周期长等特点，但缺点也同样明显：①在运输、地貌受限时，浆砌石结构施工难度高，工程成本大；②浆砌石结构水工保护措施有时需永久占地，地表覆盖部分永久不生长植被，对环境影响较大；③浆砌石结构与边坡镶嵌结合不好，在径流冲刷下，易发生新的水土流失问题[1]。而生态袋边坡防护措施具有柔性结构、局部下沉不影响整体结构功能、有利植被恢复等特点，既能有效保护管道安全，又能较好地解决浆砌石结构出现的问题。

生态袋是以聚丙烯为原材料制成的双面烧结针刺无纺布袋子，利用透水性能及通过满足植物生长的等效孔径设计，实现只透水、不透土，既能防止填充物（土壤和营养成分混合物）流失，又能实现水分在土壤中的正常交流，对植物友善又可植被绿化，真正实现了零污染。袋与袋间用聚丙烯材料的连接扣板相联，形成稳定的整体柔性结构；采用特殊配制的材料，抵抗紫外线的侵蚀，不受土壤中化学物质的影响，不易质变或腐烂，不易降解并可以抵抗虫害的侵蚀，抗老化，无毒，抗酸碱盐侵蚀及微生物分解，实现了建造稳定性边坡的目的。而生态袋每工程立方米费用为浆砌石造价的80%左右，且易于施工，大大降低了建设费用[2]。近年来，大庆油田工程有限公司在中贵线、中俄原油管道、南疆天然气利民工程等项目广泛应用，效果良好。

1用于丘陵段管沟截水墙

丘陵地段管道基本保护措施为建设截水墙，且数量较多，一般山区地段在坡度8°～30°均需设置（大于30°单独设计），间距根据坡度不同设置。施工时需对背土及装土生态袋人工或机械夯实，相邻袋间用联结扣联接形成整体，增加抗冲刷与抗滑能力。截水墙高不大于3 m时，墙底部分采用浆砌石基础，墙面坡比在1∶0.1～1∶0.2。管沟截水墙如图1所示。

图1 管沟截水墙

2用于丘陵段梯田堡坎

山区丘陵堡坎地段运输条件较差，石料、水泥等水保材料难以运输，且施工成本较大，实施较困难。梯田堡坎高度小于2 m时，采取生态袋直接砌筑挡土墙；梯田堡坎高度大于2 m时应在基础部分增加0.5～1 m砾石垫层稳固基础。因整体为软体结构，不受局部下沉影响，如采用浆砌石结构堡坎，当局部下沉时，墙体将发生断裂。生态袋砌筑梯田堡坎能有效恢复原貌，堡坎挡墙坡面植被能得以恢复，无永久占地。梯田堡坎结构如图2所示。

图2 梯田堡坎

3用于山区纵坡面堡坎及排水沟

纵坡面采取生态袋堡坎能有效固土，防止坡面覆土因降雨涌向坡底，有利于保持管道经过纵坡面的覆土厚度，从而保证管道安全。因生态袋材料具有透水不透土的性质，当降雨较小时，自然渗透至低处；当降雨较大时，生态袋堡坎间坡面集水沿生态袋堡坎排至两侧未扰动的坡面，具有导水保土功能，有利坡面的植被恢复。坡面堡坎间距在坡面坡度8°～30°范围内为10～25 m，堡坎高度0.5 m，坡面上0.2 m，坡面下0.3 m。特殊地段地貌恢复后坡面低于原坡面时，在一侧边缘设生态袋排水沟，汇水后集中排放。如图3所示。

图3 纵坡段堡坎及排水沟

4用于横坡地段

在管道通过横坡地段，为减少水土流失并保护管道安全，在扰动的下坡面底部设置生态袋挡土墙及护坡；在上坡面未扰动的边坡边缘设置生态袋排水沟，将上坡面汇水集中排放低处，使横坡地段恢复后边坡稳定。生态袋措施可以在复杂的地貌环境下根据需要来使用，有效保护管道。

5结语

管道工程中大部分坡面水工保护都可以用生态袋来替代传统的浆砌石结构，由于生态袋无永久占地，有利于植被恢复，能够达到保护管道、保护环境目的，且具有施工方便、灵活、经济等特点，在管道工程水工保护中有广泛的应用前景。

[1]周德培，张俊云．植被护坡工程技术[M]．北京：人民交通出版社，2003．

[2]陈忠达．公路挡土墙设计[M]．北京：人民交通出版社，1999．

（栏目主持 李艳秋）

图2 国外某油田新型集输站

将传统的功能单元根据油田开发的实际需要，采用工厂预制的方法，将其统一放在整体钢结构上面并组合起来，从而达到整体成站的目的。井口集输计量站可以取代油田常规集油站，实现油田井口计量站的自动选井、介质温度和压力的测量、油气水三相计量、数据采集和传输、智能化控制以及自动加药集成收发球和气举采油等功能。站内配有高性能全自动RTU，根据用户的需要完成远程监控，实现整站无人值守。

3结论

（1）井口集输计量站在海外地区实现快建化、快投化，打破了多年来就地安装的格局，比同类集输站就地安装可节省占地面积30%以上，野外建设周期缩短50%以上。

（2）快建快投技术的应用，加速了海外油田地面工程的建设速度，提高设备的使用率，同时还适应油气田滚动开发的需要，有效地节省建设投资，对海外油气田产能建设具有非常重大的意义。

收稿日期2015-06-19

（栏目主持 李艳秋）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.007

姜学田：工程师，1985年毕业于广东石油学校炼制系，现从事油气管道工程设计。

（0459）5903667、jiangxuetian@petrochina.com.cn

2015-03-06