1穿越施工工艺与水土流失影响
1.1渠道大开挖穿越重要的引水渠道、供水干渠因保障工农业生产或饮水安全，通常不允许带水大开挖施工，因此渠道穿越施工时段选择非常重要。四川石化排水管线穿越人民渠，原设计方案为定向钻穿越，但该方案施工存在临时占地面积大、时间长、投资高等诸多缺点，在施工组织过程中了解到人民渠有岁修时段，因此根据实际情况更改穿越方式为断水大开挖穿越。选择水渠岁修时段断水大开挖施工，将大大降低施工难度，同时也降低水土流失风险。施工首先破除渠道衬砌的混凝土，再根据设计要求开挖管沟，埋设管道后，稳管回填至渠道衬砌基层，再按照水渠原有结构形式进行恢复。施工过程中破除的渠道衬砌物以及无法完全回填的土石方必须清理干净，进行综合利用或转移至弃土点，不得滞留在水渠内，此类穿越施工工艺水土流失风险相对较小。该排水管线还穿越青白江区工业引水渠。青白江工业引水渠是当地重要钢铁企业和玻璃制造厂的主供水源，无法断流施工，因此只能采取导流大开挖穿越。首先根据施工方案规划的导流渠进行开挖，并且在导流渠底及两侧铺设好防冲膜，再连通水渠与导流渠上下口。然后在水渠穿越点上下游填筑围堰，围堰填筑完毕排干积水后开挖水渠敷设管道。管道敷设结束后根据原水渠衬砌结构形式进行恢复。施工结束后拆除围堰，带水现浇混凝土修补水渠导流口，最后回填导流渠清理施工迹地完成施工。通过施工工艺分析可知，导流大开挖穿越渠道施工程序较为复杂，并且在多个环节可能造成水土流失风险增加。首先，导流渠开挖将产生大量临时堆土，在暴雨天气将受到降雨击溅侵蚀，若不处理好周边坡面水系，侵蚀的土壤将随着水流进入供水渠道。其次，引水渠道水流速度通常较大，围堰填筑和拆除时将受到水流剧烈冲刷，填筑的围堰在施工后期清理时会随着水流冲向下游并淤积。另外，导流渠本身也可能在水土冲刷下发生冲淘侵蚀，进而引发堤岸崩塌等重力侵蚀。综上分析，导流大开挖施工在多个施工环节均可能导致大量土壤、泥沙进入引水渠，道增加用水单位处理成本并在下游淤积影响渠道供水能力，若采取有效的临时防护措施可以极大降低水土流失风险。1.2河流定向钻穿越定向钻作为非开挖的一种施工方法，已在各类管道穿越中得到了广泛应用。定向钻一般施工工艺为:根据设计的入土位置、出土位置和管线坐标用定向钻钻导向孔，并逐节加入套管;在对岸出土后，在套管出土端连接扩孔器来回拖动，对穿越的导向孔进行扩孔，直到满足管道穿越，扩孔次数和口径根据穿越管段直径选择;同时管道在出土岸进行分段或整体组装，检验、试压合格后，利用钻机拉动扩孔器和穿越管段回拖，直至穿越管道完全敷设于扩大的导向孔内到钻机入土处露出端头。四川石化排水管线穿越北河即采用了定向钻工艺，穿越水平长度为704．1m。根据施工组织分析，北河定向钻施工入土侧要摆放钻机设备、钻杆、泥浆池等，共需临时征地5000m2。出土侧要摆放钻杆和管道组装焊接场地，共需临时征地16000m2，定向钻施工虽然不直接扰动河床，但是穿越点两岸开挖扰动面积较大，且扰动点距离河道近，属于水土流失敏感点。施工场地平整、泥浆池开挖可能形成挖填边坡或者临时堆土方，在暴雨或周边坡面径流的冲刷下侵蚀泥沙直接进入河道。定向钻施工场地占地面积大，场地临时堆土、挖填边坡比较分散，水土流失点多面广给防治带来一定困难。施工场地土壤剧烈侵蚀，带走表层土营养元素降低土地生产力，大量泥沙直接进入水系，可能会造成下游河道淤积，水体富营养化产生次生危害。
2水土保持对策
2．1加强施工协调和管理控制大中型河流穿越施工水土流失首先要加强施工协调和管理。优化施工组织和地方协调，尽量避开汛期施工，选择枯水季节施工能从根本上控制和减少降雨径流对开挖面和临时堆土的冲刷。大型渠道穿越尽量选择渠道停水或岁修时段进行施工，这样既能降低工程投资又能降低水土流失，防止开挖施工对渠道水体造成影响。明确各河流穿越施工的水土保持责任，明确各类水土保持预防和治理措施的工程量，加强现场施工管理和监理工作，将水土保持措施落到实处，能有效防治施工造成的水土流失。2．2临时措施水土保持临时措施是控制河流穿越施工期水土流失的主要手段。为了防止河水直接冲刷挖填面，需要在大开挖河流穿越设置的围堰、导流渠临水侧采用编织袋填土进行填筑，导流渠底部也可采用塑料编织覆盖并用土袋压实。河流定向钻穿越施工场地占地面积通常较大，工程开挖前必须对场地表层熟土进行剥离保护，剥离的表土单独堆放并采用编织袋填土挡护。为防止坡面径流冲刷施工场地，在施工场地四周设置临时排水沟对雨水进行拦截、排导，并将汇流引至沉沙池沉淀后再排至自然水系。临时排水沟开挖后需要进行夯实，施工期间加强管护。定向钻在雨季施工时，采用编织布覆盖临时堆土表面和施工场地挖填边坡。覆盖编织布后用石块将边沿压实。这些临时措施投资不大，但却能起到良好的防治水土流失效果。2．3工程措施水土保持工程措施是防治施工结束后汛期洪水对穿越点两岸扰动面冲刷的根本措施，也是主体工程安全的重要保障。大开挖穿越河流两岸设置浆砌挡墙或护坡，用于防止河流冲淘岸坡保持河岸稳定，护岸挡墙基础需嵌入基岩0．5m或在设计洪水最大冲刷深度以下0．5m。护坡则主要用于较为平缓的河岸，护坡基础埋深与临河挡墙相同。岸、坡后如为虚土回填时，应分层夯实，压实系数不应小于0．90，同时应注意岸身不得受夯击影响。护坡护岸应与原状土层结合紧密，与自然地貌衔接好，若河流存在原岸坡，不得改变原岸坡形式。河流穿越施工结束后应对场地进行土地整治，回填表层土用于恢复耕地或后期绿化。山区河流穿越两岸有明显坡面径流汇集时，则根据地形设置截、排水沟将径流排至自然水系。2．4植物措施水土保持植物措施能巩固和强化穿越工程水土流失防治效果并能美化周边环境。河流穿越点两岸根据地形情况选择水土保持植物。根据当地适生情况选择保水固土能力强、容易种植和管理、抵抗病虫能力强的树(草)种，树(草)种应具有良好的景观效果，与周围的植被和景观协调。
3结论
长输管道河流穿越工程因河床地质、水文、通航、生态保护等多种因素影响，穿越方案及施工工艺复杂多样。因此，河流穿越工程施工对水土流失影响情况比较复杂，工程建设水土保持设计、防治措施落实、施工管理需要因地制宜因害设防，加强管理和协调，尽量避免或者降低施工场地的侵蚀，为工程建设水土保持工作提供保障。
作者：周大淜 李宇 刘静 单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司
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