天然气长输管道埋深控制措施分析

中海福建天然气有限责任公司德化支线项目组，福建 莆田 351100

1 前言

天然气管道工程由于所处地域的不同，都存在着唯一性和独特性。福建境内峰岭耸峙，丘陵连绵，河谷、盆地穿插其间，山地、丘陵占全省总面积的80%以上，福建自古就有“八山一水一分田”之称。福建天然气管道工程沿线地形地貌由丘陵、山地、河谷、盆地组成，东部沿海还多属滨海平原，因此存在多条或多次穿跨越河流、山体、沟渠的单体工程，穿跨越工程所处的地形、地势极为复杂。在这样的条件下，建设阶段保证管道埋深工作的重要性尤为突出。

2 管道埋深不足的原因及影响

2.1 埋深不足的原因

根据福建天然气管道工程已投产管道的情况分析，由于管道埋深不足、造成漏管现象已经成为影响天然气长输管道安全运行的重要因素之一，特别是在山区、河道、冲沟等易冲刷地段。分析管道埋深不足的原因，大致可以归纳为下列几种类型：

（1）回填不到位，回填土下陷。

（2）由于雨季或汛期的影响，造成的水土流失。

（3）开挖穿越河流、冲沟过程中管道埋深不足。

（4）穿越高差较大的高坎、坡脚部位埋深不足。

（5）管沟开挖后未能及时得到回填，沟底淤积及管沟塌方造成管道埋深不足［1］。

2.2 管道埋深不足的影响

在穿越河流地段，由于河床长期受到水流的冲击，特别是雨季洪水的冲刷，将使河床埋入管道部分的结构产生变化，穿越管道处如果埋深不到位，很容易遭受到水流的冲击，影响管道的使用寿命，甚至酿成事故。在平缓地段和农田区，管道埋深不够，在农民进行农耕时，容易破坏管道的防腐层，也会影响管道使用寿命。

3 管道埋深控制的管理措施

在施工过程中，对于管道埋深的检查点包括管沟开挖时的测量、验沟时的抽查、管道下沟后隐蔽工程的检查、数字化管道数据的测量等。针对上述测量控制点需要在管道施工各个环节的管理上加强措施。

3.1 测量交桩阶段管理

（1）为便于施工人员能更详细了解设计意图和技术规范，在业主和监理组织下，由设计单位进行设计交底和交桩。交桩过程中，设计单位必须详尽的把线路控制桩和固定水准基标交底给施工单位，施工单位也必须由经验丰富的测量人员和施工技术人员反复和设计单位复核。交桩时仔细核对控制桩是否与施工图纸符合，两者应准确对应。一经完成交接桩，必须对控制桩进行必要的保护，防止后期标记遗失。

（2）交桩完毕，对照施工图纸所标示的高程数据进行实际复核，掌握第一手资料，当发现与图纸不符时及时将问题反馈给业主、监理、设计相关人员。

（3）在进行施工作业带的清理时，必须将沿线设置的控制桩和水准点进行移桩。水准点应准确标识在作业带外的固定点上，此点不会因施工受到破坏。

（4）RTK、全站仪等测量工具必须经过法定的计量单位进行校验并合格。为降低测量误差，必须保证仪器和设备在法定的检定有效期内。

3.2 管沟开挖及成型阶段管理

（1）开挖管沟实施过程中和完成后，均须使用测量设备测定管沟的沟底高程，测量的水平间距和水平标高都应限制一定范围，直到达到设计图纸的要求。特别对弹性敷设的变坡点及纵向变坡点的位置应严格按照设计图纸的要求设置。

（2）为确保管道的埋深，管沟开挖时应针对不同的地质情况适当挖深，石方管沟超挖200mm 以上，卵石砂型管沟应超挖300mm 以上，以弥补由于流沙的回流致使管沟深度不够。

3.3 管道下沟阶段管理

（1）管道下沟前，要及时排除管沟内的积水，管道下沟后安装配重块，来避免因出漂管情况导致的管道埋深无法达到要求。

（2）管道下沟过程中，随时测量管道管顶高程，发现不符合要求时及时进行修正。

（3）在管沟开挖成型后和管沟回填前，业主、监理、设计、施工相关人员将共同查验管沟形成情况，达到符合设计和规范等相关要求后，可实施后续工序施工。

（4）吊装管道下沟时，管道的吊装须高度适宜，防止挤压沟壁，造成塌方。

（5）管沟回填前，必须再次测量管道的管顶标高，确认符合图纸要求后，方可进行回填作业。发现埋深不能满足要求时，及时处理，保证埋深。

4 控制管道埋深的施工措施

4.1 特殊地段管道埋深控制和保障措施

4.1.1 河流穿越段埋深控制

根据设计图纸要求，在实施穿越河流、沟渠的施工前，应尽可能多的收集相关的地质资料和工况资料，对于有最大冲刷限制或疏浚限制的河流、沟渠等穿越管顶埋入深度必须执行规范要求，编制穿越施工方案同时报当地水利部门确认、批准。具体施工方法为：首先开挖导流渠，对河道进行围堰截流，用潜水泵将围堰内的水抽出，然后在围堰内打降水井，保证河道内管沟开挖成型及管道下沟回填都在能见和可控状态下进行。河流穿越完成后必须立即施工稳管及水工保护工程，对于河流穿越水工保护型式不能满足设计要求时，积极与设计单位代表协商，现场确定管线水工保护型式，减少冲刷对管线埋深的影响。

4.1.2 河底测量埋深方法

测量沟底深度时，要采用专用工具以消除测量工具的浮力，并且按每米测一个点控制，测量标高确定基准点，因为水面波动引起测量误差，不能以河水面为基准。特用量尺为木制，带有一个300×300mm的底座。在底座上有一配重，重量与其净浮力相等。沟底测量时，潜水员配合进行测量。每个位置测量3～5个点，以最高点为准，如果管沟不能满足要求，必须重新开挖。

4.1.3 公路穿越地段埋深控制

公路穿越前首先按照管线位置复核管线的标高是否满足图纸要求，并且联系公路主管部门落实穿越公路位置是否存在地下障碍。编制施工方案报公路管理部门批准之后方可施工。施工过程必须严格按照设计标高施工，采用全站仪和水准仪进行测量，确保管线的埋深满足要求。

4.1.4 山区地形起伏较大地段埋深控制

施工区域处在山地段时，由于线路路由走向随地形地势起伏变化频繁，在作业时所需要的弯头和弯管管件和管材会逐步增多，弯头弯管角度不合适或者变坡点定位不准，极易造成管道埋深不够。为了保证管道埋深，所有弯头弯管角度都根据现场测量结果进行加工；管沟开挖过程中，除了确保变坡点标高外，各变坡点之间增加沟底标高控制点；管道组对焊接时严格控制各个变坡点位置。另外，管沟开挖时保证200mm 超挖量，变坡地段管沟适当增加超挖量，确保沟底细土垫层厚度的同时保证管道整体埋深达到设计要求。

4.2 一般地段的管道埋深控制和保障措施

（1）一般地段是指平原、河谷、浅丘陵地段。施工大部分地段采用沟上组对，部分地区采用沟下组对，对于采用沟上组对的地段，在管道铺管下沟前对沟底进行标高要进行复测，再次验证沟底标高符合设计要求及相关规范后，才能进行下沟、回填等后续工作。

（2）管道下沟前对管沟进行清理，沟底平整无杂物，并再次复测沟底标高，特别是变坡点的位移和沟底标高以及地下水位比较高的地段。

（3）管道吊装下沟铺设完成后，管沟回填前，还要再次采用仪器进行管道轴线和管道标高的测量，以保证满足设计要求及相关规范。

（4）管道沿线穿越地下电缆、光缆和已建管道地段，从障碍物下部通过，以保证管道埋深，又要保证管道与障碍物的间距，穿越段管道采用弹性敷设通过。

（5）管道沿线局部存在地下水位较高地段管道下沟后，及时做好稳管工作，防止管道上浮。

5 结束语

在天然气长输管道建设期间通过有效的管理和施工措施是保证管道埋深要求的必要条件之一。在管道下沟回填后及时做好水工保护工程，避免管沟刷也保障管线运营后埋深的重要手段。总之在保证施工过程管道埋深的前提下，再做好其他避免冲刷的保证措施，才是保证管道埋深的长久之计。