1 研究背景
輸油管道工程作為典型的點線結合工程，管道敷設過程中會擾動和破壞地表植被，造成土地裸露，加重管道沿線的土壤侵蝕和水土流失，影響區域生態環境的可持續發展。隨著我國經濟的快速發展，能源需求的急劇增長，輸油管道敷設量與日俱增［1］。輸油管道敷設過程中對沿線自然和生態環境造成了一定的影響，尤其是施工過程中的水土流失影響將愈加顯著［2］。
本文對輸油管道工程的項目組成特點進行了概括，分析了輸油管道工程水土保持施工組織和施工工藝，重點對平原區和丘陵區輸油管道工程水土流失防治措施的總體布局和措施類型進行了研究，為今后原油管道工程編制水土保持方案提供參考和依據。
2 輸油管道工程特征
2． 1 項目組成
輸油管道工程一般由輸油管道、穿越工程、輸油站場、截斷閥室、標志樁與警示牌、道路工程和通訊配套工程組成。工程建設總體呈線狀分布，且包含一定的點型工程\\( 站場閥室\\) ，工程永久占地約為總占地的4%［3］，臨時占地約為 96%左右，包括管道作業帶、各類穿越工程的施工場地、施工便道等，大部分臨時占地可恢復為原地貌或撒播草籽綠化，臨時占地的可恢復性較高。
2． 2 水土保持施工組織
管道敷設采取滾動向前施工的方式，分段施工，工期一般為 1 ～3 個月，穿越工程施工期約為半年，站場閥室施工期約為 1 ～2 a，為了減少水土流失，應盡量避開雨季時段施工。
輸油管道工程施工生產區沿線采取租用民房的方式，施工生產區采取施工單位在管道作業帶附近區域租地自建方式解決。站場閥室的施工生產區布置在圍墻外空地。施工生產區包括管材堆放場、碎石場地、管道焊接場地、砂漿\\( 混凝土\\) 攪拌場地、臨時停車場等。
沿線每隔 10 km 設 1 處小型施工生產區，每隔50 km 設 1 處大型施工生產區。穿越工程在定向鉆穿越河流、養殖塘、公路鐵路處，頂管和預埋套管穿越公路處各設置 1 處施工場地。施工過程中根據管道沿線的交通需求，在現有公路不能到達的地段修建施工便道。
管道敷設過程中會產生大量臨時堆土，為減少土方倒運、方便下管后的土方回填作業，臨時堆土區布置遵循就近集中堆放的原則，管道作業帶內剝離表土和管溝開挖土石方分開并集中堆放于管溝一側，采取臨時防護措施。堆土場地在征地范圍內沿管道呈帶狀布置，在方便臨時堆土的同時，利于管溝回填作業。在該段管道施工結束后，及時回填相應的土方，避免水土流失。管道作業帶臨時堆土示意圖見圖 1?！?】
站場閥室區域的表土和基坑開挖土方堆放在施工生產區內設置的臨時堆土場，穿越工程臨時堆土堆放在相應的施工場地范圍內，對于臨時堆土應采取臨時防護措施。
2． 3 施工工藝
2． 3． 1 站場、閥室
站場閥室施工步驟為場地平整前，先進行表土剝離并設置臨時防護措施進行防護，防止雨水沖刷侵蝕。場平工作一次性完成，基坑開挖采用機械和人工相結合的施工方式，施工結束后及時回填基坑和平整場地。
2． 3． 2 管道敷設
管道埋深應根據管道穩定性要求、凍土層深度、沿線農田耕作深度，結合沿線地形和地質條件、地下水位情況及未來可能的建設施工等因素確定。根據地方對油氣管道敷設埋深要求，管道設計埋設深度一般段為管頂覆土 1 ～ 1． 5 m。管道沿線大部分為農田，施工作業帶寬度為 16 ～ 20 m，施工前應對管道作業帶范圍內的耕地、林地、園地、草地等地段進行表土剝離，并堆放在施工作業帶一側保存，當管道作業帶施工完成后，進行表土返還。
2． 3． 2． 1 管溝開挖管溝斷面為倒梯形，溝底寬度根據管徑、土質、施工方法等確定，一般為“管外徑 + 0． 6 m”并取整數。管溝邊坡坡比一般視地質情況而定，約為1∶ 0． 67 ～ 1∶ 1． 5。
在耕作區開挖管溝時，表土應靠作業帶邊界線堆放，下層土應靠近管溝堆放。山前沖積平原地段管溝開挖應防止洪水對管溝的沖刷，管溝開挖與管道組對、焊接、下溝、回填緊密結合，滾動向前施工，回填后應及時進行水工保護施工。石方段管溝宜采用松動爆破的方法進行開挖，以減少遠距離運土回填工作量。
2． 3． 2． 2 管道下溝當管道采用溝上組裝焊接完畢時，應及時分段下溝，一般地段宜 5 km 為 1 段。1 個作業\\( 機組\\) 施工段，溝上放置管道的連續長度不宜超過 10 km。管道下溝宜使用吊管機，嚴禁用推土機或撬杠等非起重機具下溝。
2． 3． 2． 3 管溝回填管道下溝后應及時進行管溝回填，特別是人口密集區及交通、生產的重要區域。耕作土地段的管溝應分層回填，將表面耕作土置于最上層。石方段管溝，應先在管溝墊200 mm 細土層，細土應回填至管頂上方300 mm。
2． 3． 2． 4 丘陵段的管道敷設管線沿山坡順坡敷設時，應設置截水墻和排水溝; 坡度大的地方每隔一段距離用鋼板樁，防止管溝土下滑。管線橫坡敷設時，應把管道埋在穩定的巖土層中，并根據實際情況設置護坡和擋土墻以及截水溝等，在施工作業帶下山一側采用臨時護網或擋墻攔截落下的散碎土和石頭。開挖出的石方通過機械研磨等手段粉碎至粒徑符合管溝回填和站場回填土的顆粒直徑要求，最大限度實現土石方的綜合利用。
2． 3． 3 河流穿越工程
大中型河流穿越采用定向鉆施工工藝，小型河流、溝渠穿越主要采用開挖施工工藝。
2． 3． 3． 1 定向鉆施工工藝定向鉆穿越具有施工工藝成熟、工期短、不破壞原地貌、對周圍環境影響較小、不受汛期水流影響、能保證管道的埋深、確保管道運行安全等優點，但定向鉆穿越對施工條件也有一定要求，穿越點兩側地勢需平坦，且有進場道路和足夠的回拖場地。定向鉆產生的泥漿應進行晾干等無害化處理，避免破壞生態環境。
2． 3． 3． 2 開挖施工工藝在大開挖穿越河流的時候，需要修建鋼板樁圍堰進行導流。在河中水流量不太大的情況下，在正常河道的一側另挖一條水道，把水引至水道，然后筑一道圍堰將原河床段穿越的區域圍起來，在圍堰中開挖管溝、焊接管道，并將管道穿越過這段河道; 然后拆除圍堰，使河水回到原河道中，再用圍堰的方法施工另一半河床，最后完成穿越。
2． 3． 4 公路、鐵路穿越工程
對于鐵路穿越采用定向鉆、頂箱涵施工工藝，高速公路及等級公路在穿越長度 100 m 以上時，采用定向鉆穿越; 穿越長度小于 100 m 時，采用頂管穿越; 縣鄉水泥路或瀝青道路采用頂管穿越; 小型鄉村土路、砂石路采用開挖方式穿越。定向鉆施工工藝同前。
2． 3． 4． 1 頂箱涵施工工藝首先進行施工放線，其次架立箱涵底板鋼筋和外模，澆筑混凝土。
2． 3． 4． 2 頂管施工工藝施工前開挖工作坑，將設備安裝就位，吊裝套管，使用千斤頂頂推套管，每頂進一段距離，退回頂缸，將挖土外運，加入套管并更換頂管后繼續頂進，循環作業至套管頂置接收坑; 最后拆除設備，清理套管內余土，進行主管穿越。
2． 3． 4． 3 開挖施工工藝在開挖穿越道路時，首先要在開挖路段的一側修建臨時道路，臨時道路修建在管道敷設作業帶中，以便于車輛臨時通過。然后進行管溝開挖，開挖完畢后鋪設管道，把管道封上頭，然后回填，恢復路面，使交通流量回到原來的道路路線上，然后在進行向前開挖鋪設管道并將兩段管道連接起來，完成道路穿越。
3 平原區和丘陵區輸油管道工程水土流失防治措施
3． 1 防治分區
輸油管道工程以地形地貌特征為分區依據，將工程水土流失防治分區分為平原區和丘陵區 2 個一級分區。在一級分區的基礎上，以單項工程建設內容及施工工藝為分區依據，將水土流失防治分區分為管道作業帶區、穿越工程區、站場閥室區、施工便道區和施工生產區 5 個防治分區。
3． 2 防治目標
依據《關于劃分國家級水土流失重點防治區的公告》，確定管道沿線途徑的區縣所屬的防治區，再根據《開發建設項目水土流失防治標準》［4］，結合項目區降水量、土壤侵蝕強度等影響因素，分段確定工程建設類項目水土流失防治標準，最后根據分段加權平均值得到輸油管道工程的水土流失防治目標值［5］。
3． 3 水土流失防治措施
3． 3． 1 措施布設原則
根據管道沿線的自然環境和立地條件，輸油管道工程的水土流失防治措施設計宜因地制宜、因害設防。同時應采取“點、線”結合的綜合防治措施［6］，對于線型工程，可在丘陵區增加截排水和護坡等工程措施，適當對管道沿線地貌進行改造，通過削坡、設置擋土墻增加管道敷設區域的穩定性; 對于點型工程，在站場閥室四周布設排水溝及順接工程，進行喬灌草綜合綠化，既能保證主體工程的安全，又能起到較好的水土保持效果。
3． 3． 2 措施布設體系
綜合上述防治分區及其施工特點，在主體設計中已有水土保持功能措施的基礎上，進一步全面提出完善的水土保持防治措施體系，形成完整的以工程措施、植物措施和臨時措施相結合的水土流失防治措施體系。以某輸油管道工程為例，平原區和丘陵區輸油管道工程的防治措施體系如圖 2。
3． 3． 2． 1 工程措施工程措施的布置主要是根據各防治分區的實際情況，在優先考慮水土保持效益的基礎上，兼顧整個工程的布局和施工，并綜合考慮時間、空間因素，滿足相關規范要求。
輸油管道工程在各防治分區中可考慮水土保持工程措施，主要有表土剝離、土地整治、表土返還、漿砌石框格格植草護坡、截排水溝、漿砌石排洪溝、漿砌石護岸等，各分區的措施布設見圖 2。
3． 3． 2． 2 植物措施植物措施的布設要因地制宜，選擇適生植物品種，根據項目區立地條件和場地設施功能要求，同時結合管道工程的特點，合理選擇喬木、灌木、草及花卉品種。
為避免植物根系對管道的破壞，管道中心兩側5 m 范圍內，只宜種植淺根性的植物，如牧草類植物或灌木。為與原生植被和諧，又能避免景觀的單一性和植物群落的不穩定性，管道中心兩側 5 m 外管道作業帶可種植當地適生的鄉土喬木。站場閥室區可適當種植喬灌草，美化環境。
3． 3． 2． 3 臨時措施工程施工過程中，應加強施工管護，盡量減少因施工產生的水土流失。合理調運土石方、安排施工時序，防止挖方過多堆積。臨時堆土應集中堆放，并做好攔擋、排水設施，工程施工應按照方案設計程序挖土、堆放、填土，盡量減少臨時占地。
輸油管道工程在各防治分區中可考慮的臨時措施主要有袋裝土攔擋、苫蓋、臨時排水溝、臨時沉沙池、泥漿沉淀池等，防治施工期間開挖面及臨時堆土產生的水土流失。
4 結 語
本文研究了輸油管道工程的特點，并對平原區和丘陵區輸油管道工程的水土流失防治措施進行了總體布局，提出應采取工程措施、植物措施和臨時措施相結合，統籌布設各類水土保持措施，形成綜合防護體系，盡量減少管道工程建設中水土流失，最大限度地改善管道工程沿線的生態環境。
主要研究內容如下:
\\( 1\\) 概括了輸油管道工程的項目組成及其特點，分析了工程水土保持施工組織特點和施工生產區所產生的臨時占地。\\( 2\\) 分析了輸油管道工程站場閥室和管道作業帶的施工工藝，對于管道敷設過程中的管溝開挖、管道下溝、管溝回填等施工工藝進行了闡述，重點介紹了穿越工程中定向鉆、頂管和開挖施工工藝。
\\( 3\\) 根據管道的施工特點和水土流失防止目標值，以某工程為例分別確定平原區和丘陵區的水土流失防治措施，并對工程措施、植物措施、臨時措施的特點和種類進行了分析。
