李剛 時(shí)若楠 崔效睿
北京管道內蒙古輸油氣分公司

陜京四線(xiàn)管道鄂爾多斯市烏審旗段經(jīng)過(guò)毛烏素沙漠達69公里。風(fēng)沙活動(dòng)對管線(xiàn)安全運行帶來(lái)嚴重威脅。2020年秋季風(fēng)險評價(jià)發(fā)現的6處風(fēng)險等級較高地質(zhì)災害中，塌陷1處，埋深不足1處，風(fēng)沙侵蝕4處，沙漠地質(zhì)災害隱患段占全管段的66.6%，是防治重點(diǎn)。

風(fēng)沙活動(dòng)對管線(xiàn)的危害主要有露管和積沙兩種。管道露管后使管線(xiàn)外圍溫度、濕度更接近于土壤表層或大氣環(huán)境，在冬季，降低了管線(xiàn)運行的環(huán)境溫度，形成了一種有利于天然氣水合物出現的條件；當露管段較長(cháng)時(shí)，容易在露管下游或有降壓、截流的部位形成冰堵，嚴重影響天然氣管道的安全運行和下游用戶(hù)的正常用氣。

積沙帶來(lái)的危害主要為埋壓陰保樁及各種標識物；在閥室、場(chǎng)站內形成積沙，雨季易使建筑物遭受浸泡。積沙嚴重時(shí)會(huì )短時(shí)間增加管道埋深2 m～3 m，將地面標識完全掩埋，造成管道走向標識不清；雷迪、PCM等檢測設備測量誤差增大，造成管道定位不明，開(kāi)挖難度增加。

治沙措施按類(lèi)別來(lái)分，一般有工程措施、生物措施、化學(xué)措施、綜合措施等，無(wú)論是哪種措施的應用都離不開(kāi)固沙、阻沙、改善沙丘水分條件的最終目的。國內多年沙漠沙害綜合治理積累了許多成熟的治沙經(jīng)驗，其中，工程固沙措施由于其施工速度快、效果好而在管道線(xiàn)路工程廣泛應用。固沙一般采用沙障工程模式，有草方格沙障、纖維筒沙障、黏土覆蓋、塑料沙障、瀝青沙障以及植物沙障（防風(fēng)固沙林帶）等。應用廣泛、效果最好的方案有草方格沙障和植物沙障，兩者相比，在施工條件、見(jiàn)效速度、經(jīng)濟性方面，前者優(yōu)于后者，而在涵養水分效果、固沙效果、方案壽命周期方面，后者優(yōu)于前者，植物沙障關(guān)鍵在于植物成活率的高低。

陜京四線(xiàn)沙漠露管管段一般發(fā)生在強風(fēng)道口、坡迎風(fēng)面以及坡坡交匯風(fēng)刷口，較平緩地段復雜多變，如不及時(shí)處理，來(lái)年會(huì )加劇發(fā)展。根據現場(chǎng)露管程度和埋深不足程度，采取草袋覆埋 + 植物沙障（草籽）方案并及時(shí)優(yōu)化�，F就防風(fēng)固沙作業(yè)流程分述如下。

施工準備階段。探管儀進(jìn)行管線(xiàn)埋深測量，對埋深不夠設計高度的管段建立坐標，測量長(cháng)度并做好標記便于施工技術(shù)交底。

確認施工界面�，F場(chǎng)出土管段兩端淺沙管段按Ⅱ型草袋管堤工程量表（表 1）確認為施工界面（圖 1），即每處每端增加5 m管段開(kāi)挖施工長(cháng)度，為沉降管作準備。

表 1 Ⅱ型草袋管堤工程量表（每延米長(cháng)）

圖 1 Ⅱ型草袋管堤正斷面圖

防腐層處理。檢查管段管體防腐層、補口防腐層有無(wú)損壞，如有，進(jìn)行防腐補傷處理。

人工開(kāi)挖。人工沿管段兩側平整土地，開(kāi)挖時(shí)作業(yè)面應距管道至少0.5 m的距離，以免損壞管道光纜；懸空露管管段首先應將凹狀地形露管管道下方填土覆埋，然后再行管道上方覆埋，保障管道埋夠設計標高。

人工配合降管。盡量讓露管管段靠自身的重量自然下沉，不得機械強行下沉，必要時(shí)人工和機械配合露管管段沉入溝內并糾正位置，再挖沙回填。

Ⅱ型草袋管堤（草袋沙障）。管道降至溝底后，用沙土對管道進(jìn)行梯形狀回填覆蓋（包括兩端埋深不夠的管段），梯形內保（沙土）層的具體尺寸根據Ⅱ型草袋管堤工程量表（每延米長(cháng)）確定，再做四周外保草袋層。采用單層草袋裝沙土對內保層進(jìn)行前后端、左右側、頂部單層錯位密保穩定。每個(gè)草袋裝素土厚度為0.4 m，土料就地取材，不得裝填塊石土，碎石含量不得超過(guò)10%。裝滿(mǎn)后草袋規格為0.5 m×0.7 m×0.2 m，實(shí)際裝填體積按70%計算，即每方素土大約需要21個(gè)草袋。草袋壓穩時(shí)，單平面內采用交叉重疊法，兩平面交縫處采用搭接壓穩法，以免沙土草袋不穩而坍塌并可保證草袋沙障整體的密封性，增強沙障梯形梁抵抗風(fēng)蝕破壞的能力。

草方格（草籽）沙障。在四周外保（草袋）層梯形帶中心兩側各5 m范圍內，栽種沙蒿草籽形成草方格沙障，草方格尺寸標準為60 cm×60 cm，草籽埋深至少15 cm，為后期截留沙地植物毛條、花蕊等提供生長(cháng)空間環(huán)境，為形成植物沙障創(chuàng )造條件。

防風(fēng)固沙植物宜選擇當地種群范圍廣、經(jīng)濟耐旱的沙蒿。實(shí)踐證明，采用單一固沙方案效果并不明顯，草袋覆埋 + 植物（沙蒿）沙障綜合方案效果更佳。2021年初陜京四線(xiàn)對露管管段實(shí)施工程防風(fēng)固沙措施，采用Ⅱ型草袋管堤（草袋沙障）治理風(fēng)沙段440 m，修筑草袋管堤880 m3，一年來(lái)防風(fēng)固沙帶保存完好。 

作者簡(jiǎn)介：李剛，1980年生，鄂爾多斯作業(yè)區線(xiàn)路工程師，主要從事天然氣管道完整性管理工作。聯(lián)系方式：18335010054，19084134@qq.com。