李剛 時若楠 崔效睿
北京管道內(nèi)蒙古輸油氣分公司

陜京四線管道鄂爾多斯市烏審旗段經(jīng)過毛烏素沙漠達69公里。風(fēng)沙活動對管線安全運行帶來嚴(yán)重威脅。2020年秋季風(fēng)險評價發(fā)現(xiàn)的6處風(fēng)險等級較高地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害隱患段占全管段的66.6%，是防治重點。

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

積沙帶來的危害主要為埋壓陰保樁及各種標(biāo)識物；在閥室、場站內(nèi)形成積沙，雨季易使建筑物遭受浸泡。積沙嚴(yán)重時會短時間增加管道埋深2 m～3 m，將地面標(biāo)識完全掩埋，造成管道走向標(biāo)識不清；雷迪、PCM等檢測設(shè)備測量誤差增大，造成管道定位不明，開挖難度增加。

治沙措施按類別來分，一般有工程措施、生物措施、化學(xué)措施、綜合措施等，無論是哪種措施的應(yīng)用都離不開固沙、阻沙、改善沙丘水分條件的最終目的。國內(nèi)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、效果好而在管道線路工程廣泛應(yīng)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(yīng)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、見效速度、經(jīng)濟性方面，前者優(yōu)于后者，而在涵養(yǎng)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(fù)雜多變，如不及時處理，來年會加劇發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)場露管程度和埋深不足程度，采取草袋覆埋 + 植物沙障（草籽）方案并及時優(yōu)化�，F(xiàn)就防風(fēng)固沙作業(yè)流程分述如下。

施工準(zhǔn)備階段。探管儀進行管線埋深測量，對埋深不夠設(shè)計高度的管段建立坐標(biāo)，測量長度并做好標(biāo)記便于施工技術(shù)交底。

確認施工界面。現(xiàn)場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管段開挖施工長度，為沉降管作準(zhǔn)備。

表 1 Ⅱ型草袋管堤工程量表（每延米長）

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、補口防腐層有無損壞，如有，進行防腐補傷處理。

人工開挖。人工沿管段兩側(cè)平整土地，開挖時作業(yè)面應(yīng)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(yīng)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(shè)計標(biāo)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，必要時人工和機械配合露管管段沉入溝內(nèi)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，用沙土對管道進行梯形狀回填覆蓋（包括兩端埋深不夠的管段），梯形內(nèi)保（沙土）層的具體尺寸根據(jù)Ⅱ型草袋管堤工程量表（每延米長）確定，再做四周外保草袋層。采用單層草袋裝沙土對內(nèi)保層進行前后端、左右側(cè)、頂部單層錯位密保穩(wěn)定。每個草袋裝素土厚度為0.4 m，土料就地取材，不得裝填塊石土，碎石含量不得超過10%。裝滿后草袋規(guī)格為0.5 m×0.7 m×0.2 m，實際裝填體積按70%計算，即每方素土大約需要21個草袋。草袋壓穩(wěn)時，單平面內(nèi)采用交叉重疊法，兩平面交縫處采用搭接壓穩(wěn)法，以免沙土草袋不穩(wěn)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(cè)各5 m范圍內(nèi)，栽種沙蒿草籽形成草方格沙障，草方格尺寸標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)?shù)胤N群范圍廣、經(jīng)濟耐旱的沙蒿。實踐證明，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年初陜京四線對露管管段實施工程防風(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 m3，一年來防風(fēng)固沙帶保存完好。 

作者簡介：李剛，1980年生，鄂爾多斯作業(yè)區(qū)線路工程師，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。