摘要：草皮滩管道施工埋深达到设计要求难度大，容易引发冬季管道冻堵运行不畅，影响到使用安全和存在质量隐患。本文从草皮滩构成缘由及其特性变化规律着手进行研究，报告了现行草皮滩地段埋深现状，分析了草皮滩管道施工开挖过程中容易液化、沉降量大、管沟不易成形、极易发生大面积塌方、管道漂浮产生管道埋深难以保障的原因，并提出相应的防控措施。
关键词：草皮滩；埋深；防控措施
草皮滩其特性表现流沙淤泥质土流动性较活跃，挖掘机不停地扰动致使流沙淤泥大面积塌方，水的浮力致使管道漂浮这是管道埋深不达标的主要原因。通过不断地摸索实践，管道外置载荷沉管开挖管沟方法在草皮滩得到应用并取得显著成效。
1、引言
随着国家推动能源结构优化和节能减排、促进区域协调发展的需求，高度重视工程质量和生态环境保护是每个施工企业必备的责任和使命。公司在内蒙古苏里格地区所承担的天然气气井集输管道工程，对于生态的保护尤为重要。那里，沙漠延绵起伏、植被贫脊匮乏、常年沙漠风化堆积形成的沙岩错乱凸起、唯独草皮滩地段充满生机。单井集输管线蜿延穿行上述各种复杂地段，管道投运后要经历常年的风沙吹袭和草皮滩下丰富地下水的浸泡。管线的埋深是否达标决定了管线的安全输送能力，草皮滩地段管沟开挖成为施工中最大难点。通过对以往施工中出现的管线埋深不够等问题及产生原因逐一进行分析研究，从中发现管道埋深是可控的。针对不同的产生原因，制定相应的防控措施可满足管道运行的防冻要求。
2、草皮滩构成缘由特性
草皮滩多处于沙漠脊梁背风面的边缘低地，地势平坦。由于常年雨季蓄存大量的雨水且地下水极为丰富，下挖200毫米即可出水。多为流沙淤泥质土，寸草丛生且显生机。构成脆弱地基，这些地基根本上很少遭到地质变动或者地形的影响，也从没有遭到过地震、荷载等物理作用的影响，更没有遭到土颗粒间化学作用的影响。脆弱地基是一种不良的地基，其稳定性十分的差、强度较低、紧缩性较高、遇到降雨等状况使地下水位急速上升。容易呈现液化，沉降量也很大，极易发生塌方事故。因而在工程的建立过程中，要充分思索地基的变形和稳定等问题。在脆弱地基上建立的工程，由于其地基强度不够和变形，常常不能满足工程的质量，所以要采用一定的措施，对脆弱地基停止处置，从而进一步促进地基的稳定性，减少地基的沉降和不平均降落。
3、草皮滩管道埋深现状
对以往施工经过草皮滩的数条管道埋深现状，通过测深仪器进行实测显示管线埋深多在1.5米左右，极少数在1.2米以上，未能达到管顶标高1.6米的埋深要求。为保障冬季管道正常运行，通常在冬季运行采用注醇防冻工艺，无形加大了生产运行成本，造成不必要的浪费。后改用在管线所经草皮滩管沟上方覆土的方法以缓解管道冻解能力。出于上述问题的发生，为达到解决管道埋深达到冻土层以下标准，业主修改了管道埋深标准要求埋深在管顶标高1.8米以上，为特殊地段管沟的开挖增加了难度。
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4、草皮滩管沟开挖难点
草皮滩属流沙淤泥质土，其特性表现为稳定性非常差、强度较低、紧缩性较高、遇到降雨等状况使地下水位急速上升、容易呈现液化，沉降量也很大。在开挖过程中管沟不易成形、极易发生大面积塌方。流沙淤泥质土流动性较活跃，挖掘机不停地扰动致使流沙淤泥向最低处涌动沉降，管沟深度难以达标。经现场调查观摩发现要使管沟达到管顶标高1.8米以上，管沟塌方宽度可达26米左右，远远超出了作业带规定宽度。由于沟内水的浮力作用导致管线漂浮，所以造成管道埋深不够，这是管道埋深不够的主要原因。基于上述缘由，解决管道埋深不够应由解决管线漂浮入手。
5、草皮滩漂管防控措施
针对漂管这一主要致管道埋深不够的最大问题，先从解决降水着手。对管沟内采用加潜水泵抽水以达到降水目的，可经过实践检验，潜水泵抽水速度远远低于水的涌动流出速度。并且所排出积水又渗入管沟，泥水又对草皮滩造成新的污染。这种降水方法效果不佳，适用小面积草皮滩地段的管道下沟。随后，根据草皮滩存在脆弱地基的特性采用预压法进行管道下沟。此种办法有利于应用外载作用预先荷载加压，达到管道埋深要求。实际操作中采用两台挖掘机同时操作，一台挖掘机开挖管沟，另一台挖掘机对漂浮管道采取有效保护措施并施加外力，可使管道下潜至深度要求后隔段打坝固定。这一方法对保障管道埋深起到了一定效果，但通过测量得出结果，这一方法存在管道埋深不均衡的缺点，局部地方出现管道埋深接近规定值，这种施工方法还显得不算完美。
追求完美是企业永不停止的步伐，在不断总结上述施工方法的优缺点的同时，管道外加荷载沉降开挖法可借鉴于草皮滩管沟开挖。首先，不增加投资是实施的前提。外加荷载沉降开挖法，荷载如何解决是首要解决的问题之一，外加荷载沉降开挖法中的荷载往往都是U型水泥预制件，如用预制件一是业主不给费用，二是施工周期加长。荷载的解决还应从其它渠道解决，面前一望无际的沙漠不是很好的荷载，管道外加沙袋沉降开挖油然而出。先计算出塌方出水面积的浮力，然后根据浮力将沙袋大于浮力均匀分布于管道之上。然后由二台挖掘机沿管道两侧开挖至要求深度以下，管道在重力的作用下沉降以达到埋深要求。
总结
本文经过对草皮滩构成缘由特性的深入了解和对草皮滩开挖管沟难点分析，采用不同施工方法不断摸索，借鉴外加荷载沉降开挖法，从中得出结论外加荷载沉降开挖法是保证草皮滩管沟埋深的唯一有效方法。
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论文作者:姜明明,董伦
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/25
标签：草皮论文; 管道论文; 荷载论文; 地基论文; 管线论文; 淤泥论文; 方法论文; 《基层建设》2018年第5期论文;