水工保护施工方案.docx

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水工保护施工方案

水工保护施工方案

1、防护方案

1.1基本原则

充分利用已有基础资料，借鉴当地水土保持的成功经验，确定本项目水土流失防治范围，针对造成的水土流失及其危害，从项目区的自然条件和水土流失特点出发，结合主体工程建设的总体布局、建设时序及特点，采用点、线、面相结合、全面防治与重点治理相结合、预防与监督相结合的方法，因地制宜，因害设防；加强工程建设临时性防护措施，预防为主，保护优先的方针，把生态放在首位，抓住关键性的防治措施。

修建过防冲墙等的消能措施，防止冲沟下切威胁管道安全运行；对管线经过的农地，以土地整治为主，进行恢复和保护利用；在黄土高原丘陵沟壑区以支挡防护工程为主，达到上拦下保、减少水土流失；植被恢复充分考虑到主体工程的安全，水土保持绿化要以乡土植物为主，尽可能使种植后的植物能够自然生长，避免生长期投入的维护费用。

通过以上措施的合理配置，解决好开发建设项目与生态环境的关系，真正建立起布局合理、措施得当、结构完备、设计精良、功效齐全的综合防治体系，达到有效控制新增水土流失的目的。

1.2水土保持措施

管道工程线路工程地域跨度大、自然条件有一定差异，水土流失类型多。

为预防管线工程建设造成的水土流失对周边环境的影响和危害，结合前述的水土流失防治的原则要求，参考水土保持防治工程的成果、经验，对该成品油管道工程的水土保持工程防治措施如下：

1）排水工程排水工程包括排水沟、截水沟，工程布设可根据具体情况进行选择。

例如在雨水充沛地区，设置排水沟及截水沟，避免边坡崩塌、滑坡的产生；管线穿越黄土冲沟时，在一定范围内设置截排水沟拦截坡体上方流向切沟的地表水，保护挖方边坡和填方坡脚减小水力冲刷，并将所汇集的积水引至防护范围外的天然河流低洼地。

2）边坡防护边坡防护主要是保护管道施工扰动的边坡免受雨水冲刷，防止和延缓坡面岩土的风化、碎裂、剥蚀，保持边坡的整体稳定性。

在一定程度上可兼顾边坡美化和协调自然环境。

常用的坡面防护措施有生态防护和工程防护两类。

生态防护主要包括植草、植生带护坡、三维植被网护坡、浆砌石拱形骨架植被护坡。

工程防护主要包括抹喷浆护面、草袋护面、干砌石护坡、浆砌石护坡、浆砌石护面墙、截水墙等。

3）河沟道防护

A护底工程：

对于比降较大、冲刷力强的河沟道，设置地下防冲墙等管道防护工程，防治河沟床的下切造成的水土流失。

B护岸工程：

当管道敷设与河沟道发生关系时，根据地形地质、水文条件，分别采用坡式、直立式护岸防护工程，防止水流冲刷沟岸。

1.3截水墙

截水墙是长输管道坡面防护中应用最为普遍的水工保护结构形式。

当管线顺坡敷设，特别是长距离爬坡时，在降雨充沛的条件下，坡面极易汇水形成径流，产生面蚀甚至沟蚀。

管沟的开挖又很容易形成汇水通道，在坡面汇水的持续冲刷下，管沟内部的回填土就容易逐步产生流失，长此以往，会造成管线暴露甚至悬空。

因此从作用机理上而言，截水墙设防的目的是逐级减弱、消能坡面的降雨径流的冲刷作用，从而最大程度地保证管顶的覆土厚度。

依据墙体材料的不同，可分为浆砌石截水墙、水泥土截水墙、草袋截水墙等，其中以浆砌石截水墙、草袋截水墙最为常见。

典型图见下图：

1.4挡土墙

挡土墙是用来支撑填土或山坡土体，防止填土或土体变形失稳的一种构造物。

在长输管道水工保护工程中，作为支挡防护的主要结构形式之一，挡土墙的应用非常普遍。

挡土墙在长输管道水工保护工程中的用途可简要归纳如下：

1）坡脚防护，避免坡面管沟的回填土流失；

2）管线横坡敷设时，在浅挖深埋的情况下设置挡土墙，可以减少开挖工程量，保证管顶覆土厚度；

3）防止水流冲刷，保护穿越段岸坡；

4）防止表层滑坡和整治滑坡；

5）地貌恢复，如田地坎的恢复等；

6）隧道弃渣的水土流失防治。

1.5防冲墙

浆砌石地下防冲墙是针对管线穿越河（沟）道的敷设方式，所设计的一种深层护底措施，适用于各类土质条件下的河沟床。

其目的是防止因河（沟）道的水流冲刷下切作用，从而避免管线暴露的危险情况出现。

因此，地下防冲墙只应用于有明显下切作用的河（沟）道。

当管线完全进入基岩时，采用其它防护形式，此方案不采用。

防冲墙断面典型图

1.6水渠

水渠主要结构形式包括原土夯实、浆砌石和混凝土预制板水渠等。

主要适用条件见表。

水渠适用条件

结构形式

适用条件

原土夯实式水渠（土渠加固）

一般适用于粘性土或黄土土质的边沟

浆砌水渠

有防渗要求的沟渠加固地段。

混凝土预制板水渠

一般适用于灌溉沟渠

1）原土夯实式水渠

土渠加固示意图

原土夯实式水渠一般适用于粘性土或黄土土质的边沟和排水沟，不适用于截水沟或排水沟。

沟内平均流速不大于0.8m/s。

2）浆砌石梯形渠

浆砌石梯形渠典型图

浆砌石梯形水渠一般用于沟内水流速度较大且防渗要求较高的地方。

在有地下水（或常年流水）及冻害地段，沟壁沟底外侧应加设反滤层（或垫层），并在沟壁上预留泄水孔。

3）浆砌石矩形渠

浆砌石矩形渠一般用于沟内水流速度较大且防渗要求较高的地方，当沟深H≤1m时，采用直墙式；当H＞1m时采用斜墙式。

4）混凝土预制板渠预制混凝土板加固沟渠，一般可采用梯形结构，混凝土预制板具有安砌简易、施工方便等特点。

对于小型沟渠用槽型（U）断面，结构性能好、占地少、安装方便、造价低等优点。

1.7浆砌石护面护面铺砌管道上方时在防止回填土冲刷流失的同时还可以形成管线上方的硬性保护，减小了坡面崩塌对管线造成的影响。

护面的结构形式通常采用浆砌石结构。

示意图见图。

护面防护典型图

1.8过水面

管线穿越河沟道时，在其穿越段往往采用过水面的结构形式对其河沟道穿越段部分的管线进行保护。

穿越段管沟开挖后，原有河床土质被开挖扰动，管线敷设完毕后，新近回填的土质相对较虚，较原河床更易遭受冲刷流失。

因此过水面的主要作用在于对管沟开挖后的管顶回填土进行防冲保护，因此，过水面的设防范围主要针对管沟开挖部分而言。

过水面是一种防止局部河床冲刷的护底措施，其作用机理在于对原河床内的易遭受冲刷的细颗粒土质采用粒径较大、整体性好的结构物进行表层置换，置换后的的河床具有更强的抗冲刷性，能抵抗更高流速的水流的冲击作用。

按置换后的材料类型不同，以干砌石过水面、石笼过水面和浆砌石过水面三种较为常见。

1.9混凝土连续稳管

混凝土连续浇筑（以下简称砼浇筑）是针对管线穿越河（沟）道的敷设方式，所设计的一种永久性的护底措施，适用于各类岩质河沟床。

其目的是防止因河（沟）道的水流冲刷下切作用，从而易使管线暴露的危险情况出现。

同时，砼浇筑还可起到稳管作用。

因此，砼浇筑只应用于有明显冲刷作用的石方段河（沟）道。

当管线未完全进入基岩时，采用其它防护形式，此方案不宜采用。

混凝土连续浇筑稳管可抵御流速小于12m/s的水流冲刷。

混凝土连续浇筑稳管典型图

1.10混凝土压重块

混凝土压重块是针对管线穿越河（沟）道的敷设方式，通过配重使与管道轴线和管道两侧均匀地分布荷载，其目的是防止管线漂管等危险情况出现。

同时，连续混凝土压重块连续覆盖还可起到硬性护面得作用。

示意图见图。

2、典型防护措施注意事项

2.1关于挡土墙的注意事项

挡土墙按材料分为浆砌石，干砌石和草袋码砌式挡土墙，根据墙体刚度的不同，

挡土墙又可分为刚性挡土墙和柔性挡土墙两类。

刚性挡土墙是指墙体本身刚度较大，在土压力作用下墙体基本不变形或变形很小的挡土墙，柔性挡土墙是指墙体的刚度不大，在土压力作用下墙体本身会产生变形的挡土墙，如草袋式挡土墙等。

挡土墙应用最广，它具有结构简单，施工方便，能就地取材等优点，在具体设计中，视具体情况影响的因素有：

1）挡土墙的高度，高度较高的挡土墙，如果采用浆砌石式挡土墙，要保证其稳定性，势必造成很大的体量，材料用量较多，不太经济，还可能造成过大的基础，在总体比较紧凑的情况下，过大的基础将影响到地下管道及工程基础的设计和施工，因此，较高边坡防护的挡土墙采用分级式结构降低单道墙体的基础断面尺寸或是在允许的地质条件下选用护面墙和浆砌石护坡等结构形式。

2）挡土墙的材料的选用除了与受力有关外，主要应从经济因素考虑，如果在地基土质差、石料较缺乏地区，可以就地取材，选用草袋式挡土墙等，以减少工程造价。

3）挡土墙在应用于河道岸坡的防护时，护岸的基础必须设置在冲刷深度以下，必要时结合护底措施，防止护岸基础的掏蚀；为防止护岸背后添土的流失，护岸必须两端必须嵌入稳定的原岸坡；原则上护岸的高度只需达到最高水位线以上1m即可。

2.2关于护坡的注意事项

1）浆砌石护坡、干砌石护坡和草袋护坡是长输管道较为常用的护坡方式，其中草袋护坡以黄土地区应用为主，而干砌石护坡应用于坡面渗水较严重的边坡防护。

由于三种结构形式不承受背后土压力的作用，故不能用于支挡类型的防护。

2）浸水情况下，设计水位必须低于坡顶面标高以下，同时在天然状态下如基地无法满足设计要求，必须要设置沙砾垫层。

在护岸的选择上，由于挡墙式护岸对地基承载力的要求相对较低，而且自身稳定性好，因此应优先选择治理式挡墙护岸。

2.3关于截水墙的注意事项

截水墙的结构形式有三个，即浆砌石截水墙、水泥土截水墙和草袋截水墙。

1）影响截水墙间距和高度的主要外部参数有：

降雨强度、降雨量、土壤发生冲刷侵蚀作用的临界流速和边坡坡角。

2）一般情况下，截水墙墙顶标高必须与自然坡面线齐平，只有这样才能保证管顶覆土厚度。

由于截水墙在一定程度上要起到截蓄地表径流的作用，因此截水墙的底部和两侧必须嵌入稳定、未扰动的沟壁内。

3）截水墙基底必须为水平或一定的倒坡，如果一旦形成与坡面一致的顺坡基底，会对截水墙的稳定性带来负面影响

2.4关于护底的注意事项

1）在选择护底防护方案时，应依据河沟道的流速和地质条件，因地制宜的选择经济合理的方案，按护底措施防护效果的强弱，依次排序为地下防冲墙、浆砌石过水面、石笼过水面等。

2）以下两种情况下可不采取护底措施：

一是当管线埋深已在冲刷线以下时；二是当管线埋入基岩，且已进行混凝土连续浇筑时，不宜再采取其他防护措施。

3）以下两种情况可采用组合护底措施：

一是当管线敷设不深且冲刷剧烈时，可以考虑防冲墙结合过水面的组合形式进行防护；二是当管顶覆土达不到设计要求或无埋深时，可采用多级防冲墙的形式进行组合防护。

但防冲墙的顶面高差不宜过大。