浅谈安庆石化成品油管道穿越颍河的影响和处理措施

黄志亮



浅谈安庆石化成品油管道穿越颍河的影响和处理措施

黄志亮

一、前言

2012年安庆石化800万t/a炼油项目扩建后，其成品油年供应量将达到549万t。按照资源就近配置原则和区域合理流向，今后安庆石化的成品油资源将主要供应安徽中部的合肥、六安、淮南、巢湖、蚌埠地区，中南部的安庆、池州、铜陵地区，以及西北部的阜阳地区。安庆石化800万t/a炼化一体化配套成品油管道工程，可以为安庆石化成品油出厂提供畅通的运输渠道，完善安徽省石油分公司成品油销售网络，从整体上提高安徽省石油分公司的经济效益、市场竞争力和控制力。该工程不仅是保障安徽省石油分公司成品油供应市场稳定的重要举措，也是完善安庆石化成品油资源出厂的重要通道，对促进地方经济发展、保护环境都是很有必要的，具有较大的经济和社会效益。

二、工程穿越处河道概况

管线工程在安徽省颍上县兰庙村与杨台村之间穿越颍河，穿越断面位于合阜高速与颍河交点北侧兰庙村、杨台村附近，距离颍上闸约3.2km。

颍上县境内穿越处现状左堤顶高程30.6m，顶宽11.8m，堤顶有混凝土防汛道路，右堤堤顶高程30.2m，堤顶宽约6.8m，堤顶有混凝土防汛道路。河道主槽宽度约219m，河底深泓高程约13.0m，两岸滩地高程26.1m左右，左岸滩地宽约24.3m，右岸滩地宽度约46.0m。

三、管道穿越设计情况

根据工程设计文件，该管道在颍上县兰庙村与杨台村之间，东侧为杨台村，西侧为兰庙村。管道管径DN273.1，定向钻入土点位于颍左堤背水侧，距离堤脚距离177.4m，入土角10°，颍左堤堤身处管道埋深约31.6m，河床段埋深约14.0m，出土点位于颍右堤背水侧，距离堤脚距离约99.4m，出土角8°，颍右堤堤身处管道埋深约23.8m。管道穿越水平段长度354.3m，左岸弯曲段水平投影长度125.1m，右岸弯曲段水平投影长度170.7m，总穿越长度650.1m。

根据主设文件，钻机安装后应进行试运转。因该工程回拖拉力较大，必须加强钻机锚桩固定，设计采用地锚箱和锚桩联合固定的形式，需要在钻机场地挖5.6m×3.2m×2.2m锚坑1个。在入土点挖一长3m×宽1m×深1m的导槽。在出土点开挖长4m×宽3m×深1m的工作坑，用于排放泥浆兼拖管时的导槽。入土点泥浆开挖尺寸为长5m×宽3m×深2m，两处出土点泥浆开挖尺寸长10m×宽3m×深2m，坡比1∶0.67的泥浆回收池。

定向钻穿越颍河参数值。距离输油管道下游约10m处平行布置一道通讯光缆管道，管道为钢管，直径100mm，内设通讯光缆。其穿越方式、穿越高程及出入土点设置均与输油管道一致。

四、管道穿越竣工后影响情况

按照批复要求，委托安徽省淮河河道管理局测绘院负责输油管道穿越处颍左堤和颍右堤沉降的安全监测。根据监测技术方案，监测单位于施工期和运行期定期进行沉降观测和分析，其中颍左堤堤顶平均累积沉降量0.9mm，颍右堤堤顶平均累积沉降量-7.9mm，均正常。经现场勘查，未发现有沿管线地面、堤防开裂等不均匀沉降现象。

竣工监测入出土点坐标偏差不大，符合批复设计要求。但实际敷设管线穿越层位较批复设计有较大偏差。参照颍河河道断面，定向钻导向孔迹第一曲线段上抬约12m，导致水平直线段长度由原设计的303m减少为141m，颍左堤中心处管道实际敷设高程5.4m，较设计上移10.5m；穿越主河槽水平直线段实际敷设高程-3.0m，较设计上移2.1m。管线上移造成管道上部覆土深度减小，尤其对于多层堤基，管位偏差可能造成穿越管段进入透水性强的砂层，影响堤防渗流稳定；主河槽埋深减小，可能影响冲刷安全与河道或航道疏浚整治要求。工程穿越涉水对象水平、竖向布置情况见下表1、表2和图1。

五、处理措施

根据安徽省淮河河道管理局淮管水〔2014〕10号文和淮管水〔2014〕11号文批复的要求，结合合肥工业大学编制的《洪评报告》和《安庆石化800万吨/年炼制一体化配套成品油管道工程穿越颍河防洪影响处理专项设计》专家咨询意见，以及《安庆石化800万吨/年炼化一体化配套成品油管道工程穿越颍河补充防洪评价报告送审稿》专家审查意见，安庆石化800万t/a炼制一体化配套成品油管道穿越颍河工程防洪影响处理措施主要内容包括：

1.堤基防渗处理

根据该工程主体题设计文件、建设方案批复文件及《洪评报告》，由于管道工程采用定线钻施工工艺穿越颍河，定线钻施工时需数次扩孔才能达到符合回拖管道要求，最终成孔直径一般比管子直径大200mm。为了防止塌孔，对工程处堤基造成安全隐患，须对管道工程过颍河处影响范围内堤基进行防渗处理设计，防渗处理设计拟采用管道穿堤基处截渗墙结合沿管道压密注浆方案。

表1　工程穿越涉水对象水平布置情况表

表2　工程穿越涉水对象竖向布置情况表

表3　高喷截渗墙高程参数表

图1　定向钻设计线与施工线比较图

水泥高压摆喷截渗墙技术运用高压喷射水、气或浆液介质冲刷切割土体，并使浆液与土体颗粒掺混凝结形成防渗墙。摆喷系一面提升一面摆动形成哑铃状体，三管法施工时，利用三个管同时喷射水、气、浆液三种介质，适用于该工程粘性土层。施工设备简单，施工简便、快速，工效高，截渗墙耐久性好、强度高。特别是在管道周边实施摆喷，使墙体和管壁结合相对较密实，防渗效果好。

设计截渗墙分别沿颍河左右堤（颍上段）迎水侧堤堤脚外1.5m处布置，墙底伸入相对不透水层不小于1.5m，根据工程处地质条件，设计截渗墙底高程、墙顶高程及墙身高度见表3。

颍河左堤是一级堤防，重要程度很高，设计截渗墙顺堤向在管轴线上、下游各50m。颍河右堤为二级堤防，截渗墙长度可适当减小，设计截渗墙顺堤向在管轴线上、下游各30m。

防渗板墙采用摆喷对接结构形式，三管法分序施工，高压摆喷成墙，摆角30°，孔距1.0m，成墙厚度不小于300mm。

2.沿管道压密注浆防渗措施

为充填密实管道施工中管壁周围可能出现的空隙，设计对输油管道和通讯管道出、入土点向大堤方向背水侧堤脚范围内管道周围土体进行压密注浆处理。

对颍河（颍上段）左堤从出土点向大堤方向165.0m（69.7+95.3m）范围内、颍右堤入出土点向大堤方向99.4m范围内管壁周围土体进行压密注浆处理。颍河左堤背水侧有S224省道，宽约12.0m，灌浆时应注意避开该路段。

压密注浆轴向注浆孔分别沿输油管道及通讯管道两侧各布置2排，排距、孔距均为2m，注浆孔与管道管壁间距0.85m，与管道轴线平行布置。注浆范围为管上、下各约1.5m，共3.3m。

3.管道工作坑及泥浆池防渗

根据该工程设计文件，管道在定向钻施工时，均需挖掘工作坑。在管道施工完成后，为防止高水位时，水流顺着强透水层及管壁，连接出入土点，从而形成渗透通道，发生渗漏险情，设计对工作坑进行开挖回填处理。

工作坑在回填前应先对其四周按不陡于1∶1.5的边坡进行开挖放坡，后按每层不大于25cm厚进行铺土压实回填，每层土铺料前应对四周边坡开挖成小台阶状，以利新老土的结合，要求土方回填压实度不小于0.90■

（作者单位：安徽省淮河河道管理局233000）