西氣東輸三線東段第二標(biāo)段站場(chǎng)邊坡設(shè)計(jì)與施工

唐培連，畢光輝，任文明，穆樹懷，陳雪見

中國(guó)石油管道局工程有限公司，河北廊坊 065000

西氣東輸三線東段第二標(biāo)段站場(chǎng)邊坡設(shè)計(jì)與施工

唐培連，畢光輝，任文明，穆樹懷，陳雪見

中國(guó)石油管道局工程有限公司，河北廊坊 065000

西氣東輸三線管道東段工程第二標(biāo)段總共設(shè)置8座站場(chǎng)，其中需要邊坡處理的就有6座。這6處邊坡中，挖方最大高差28 m，填方最大高差24 m，處理難度較大。首先分析了該工程中邊坡設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，而后簡(jiǎn)要介紹了邊坡工程常見處理方案，在此基礎(chǔ)上，以泉州站邊坡設(shè)計(jì)施工為例，詳細(xì)介紹了工程概況、地層條件、設(shè)計(jì)方案、主要施工技術(shù)要求、設(shè)計(jì)方案實(shí)施效果等，最后指出，由于站場(chǎng)選址受限越來越嚴(yán)重，以后會(huì)出現(xiàn)更多的高邊坡工程，因此應(yīng)單獨(dú)針對(duì)這些高邊坡工程，進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)施工，這樣才能真正處理好邊坡問題。

西氣東輸三線；站場(chǎng)邊坡；設(shè)計(jì)；施工

西氣東輸三線管道東段工程第二標(biāo)段位于福建省境內(nèi)，線路起始于福建省龍巖市長(zhǎng)汀縣，終止于福建省福州市閩侯縣，全長(zhǎng)571.30 km。沿線設(shè)置站場(chǎng)8座，分別為龍巖分輸清管站、漳州分輸清管站、海滄分輸站、同安分輸站及維搶修隊(duì)、泉州分輸清管站、莆田分輸聯(lián)絡(luò)站、福清分輸站、福州末站及維修隊(duì)。由于工程地形復(fù)雜，站場(chǎng)位置選擇受限，在上述8座站場(chǎng)設(shè)計(jì)中有6座出現(xiàn)了高邊坡工程，這6座站場(chǎng)分別是漳州站、海滄站、泉州站、莆田站、福清站、福州末站。受地形及用地條件的限制，該工程中站場(chǎng)邊坡數(shù)量較多。

在油氣管道站場(chǎng)工程中，邊坡處理工程與整個(gè)場(chǎng)區(qū)內(nèi)的其他專業(yè)工程有很大的不同[1-3]。首先，由于邊坡工程在站場(chǎng)內(nèi)各分項(xiàng)工程中出現(xiàn)的頻次較低，設(shè)計(jì)及施工人員對(duì)專業(yè)知識(shí)的熟悉度較差；其次，邊坡工程屬于巖土工程的一個(gè)分支，對(duì)簡(jiǎn)單邊坡，設(shè)計(jì)施工難度皆不大，對(duì)于大型的復(fù)雜邊坡，其設(shè)計(jì)過程非常復(fù)雜，對(duì)施工工藝要求也非常高，與水工保護(hù)截然不同；其三，復(fù)雜邊坡工程在整個(gè)站場(chǎng)工程造價(jià)中所占的比重非常高，目前我們遇到的邊坡工程中，造價(jià)最高的近7千萬元，造價(jià)上千萬元的項(xiàng)目也很多，因此項(xiàng)目管理者應(yīng)提高對(duì)該分項(xiàng)工程的重視程度。

1 本項(xiàng)目邊坡工程的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1）站場(chǎng)邊坡挖、填方高差大。其中泉州站挖方高差28 m，填方高差24 m，邊坡設(shè)計(jì)難度大。

（2）上述邊坡工程中，有的站場(chǎng)邊坡用地不受限制，如泉州站，有的邊坡用地受到嚴(yán)格限制，如福州末站。在設(shè)計(jì)階段，對(duì)用地條件不受限制的情況，我們采用坡率法或以坡率法為主進(jìn)行設(shè)計(jì)，以降低工程造價(jià)。對(duì)用地條件受到限制，坡率法無法滿足要求時(shí)，根據(jù)具體情況采取強(qiáng)支護(hù)或加筋措施，以解決邊坡穩(wěn)定性問題。

（4）福建當(dāng)?shù)貙?duì)綠化要求極高，所有邊坡都考慮坡面綠化要求。在上述6座邊坡的設(shè)計(jì)中，都考慮了坡面綠化的專項(xiàng)設(shè)計(jì)，為保證綠化的效果，在設(shè)計(jì)中增設(shè)了三維植被網(wǎng)，起到了固土和提高成活率的作用[5]。

（5）坡頂外延1 m位置處設(shè)置護(hù)欄網(wǎng)，使邊坡與站場(chǎng)形成一個(gè)封閉的整體，這樣也有效地防止了人、畜等順邊坡墜落的風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)上述基本原則，針對(duì)該項(xiàng)目6座站場(chǎng)邊坡工程中不同的邊坡高度等，擬定表1所示不同的主要設(shè)計(jì)方案。

表1 不同站場(chǎng)邊坡高度及其主要設(shè)計(jì)方案

2 邊坡工程常見處理方案介紹

目前，挖方邊坡工程中常用的處理方法有坡率法、坡面格構(gòu)錨桿（索）支護(hù)、土體加筋、抗滑樁等[6-7]。本項(xiàng)目在邊坡設(shè)計(jì)、施工中用到了前面三種方案，下面就用到的上述三種方案的特點(diǎn)做簡(jiǎn)要介紹：

（1）坡率法。就是通過將邊坡坡率放緩，以實(shí)現(xiàn)邊坡穩(wěn)定的目的。當(dāng)邊坡高度較小、地層條件較好、用地面積不受限制時(shí)，通常采用坡率法，此情況下該法工程造價(jià)相對(duì)較低。此方法在填方或挖方邊坡工程中皆可采用，在條件適宜的情況下通常比較經(jīng)濟(jì)。

（2）格構(gòu)錨桿（索）法。格構(gòu)錨桿（索）是坡面防護(hù)中常用的方式，同時(shí)也是一種強(qiáng)支護(hù)手段。通過調(diào)整錨桿（索）的錨固長(zhǎng)度、錨桿間距、預(yù)緊力來控制邊坡的整體穩(wěn)定性。當(dāng)坡面錨桿不能滿足邊坡穩(wěn)定要求時(shí)，可將錨桿改為預(yù)應(yīng)力錨索，錨索長(zhǎng)可達(dá)到幾十米。該方案常用于挖方邊坡工程中，用于填方邊坡工程則效果通常難以掌控。

3.2 彰顯空間獨(dú)特效果 音樂是時(shí)間的藝術(shù)，是創(chuàng)造的藝術(shù)，是表演的藝術(shù)，是一種表現(xiàn)力極強(qiáng)的、獨(dú)特的藝術(shù)。音樂具有節(jié)奏鮮明、旋律優(yōu)美、風(fēng)格各異的特點(diǎn)，因而藝術(shù)體操在不同風(fēng)格的音樂伴奏下，通過動(dòng)作節(jié)奏的強(qiáng)弱、幅度的大小、速度快慢變化，使動(dòng)作錯(cuò)落有致，從而提高表演效果，增強(qiáng)感染力[6]。在突出成套動(dòng)作的空間層次感的前提下，又突顯身體動(dòng)作和器械動(dòng)作根據(jù)音樂的變化在活力、力量、速度及強(qiáng)度方面的對(duì)比，表現(xiàn)成套動(dòng)作“動(dòng)力性”的流暢美、節(jié)奏美、速度美。

（3）土體加筋法。土工合成材料本身具有較高的抗拉強(qiáng)度和剛度，利用壓實(shí)后筋帶與邊坡回填土之間具有的較強(qiáng)的咬合和摩擦力，從而達(dá)到對(duì)回填土的加筋補(bǔ)強(qiáng)目的；同時(shí)利用水平向增強(qiáng)體的高強(qiáng)度、良好韌性等特點(diǎn)，進(jìn)一步增大土體的剛度模量，分散荷載，改變土體中的應(yīng)力分布，約束土體的側(cè)向變形，進(jìn)而提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。這種技術(shù)應(yīng)用到邊坡工程中，對(duì)保證邊坡的安全會(huì)有很好的效果，常用于填方區(qū)的邊坡設(shè)計(jì)。這是管道行業(yè)中的一種新型邊坡處理方案，首次應(yīng)用于云南成品油管道安寧站，西氣東輸三線管道福州末站為第二次應(yīng)用。

3 典型邊坡設(shè)計(jì)介紹（以泉州站為例）

3.1 工程概況

泉州分輸清管站場(chǎng)位于福建省泉州市南安市霞美鎮(zhèn)西北，泉州站站場(chǎng)整平標(biāo)高為61 m左右，在站場(chǎng)西側(cè)形成高挖方區(qū)，南側(cè)和東側(cè)部分區(qū)域形成填方區(qū)。挖方區(qū)邊坡最大高度28 m，填方區(qū)邊坡最大高度24 m。

3.2 地層條件

場(chǎng)地地層土主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表2。

表2 場(chǎng)地地層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

3.3 設(shè)計(jì)方案介紹

（1）根據(jù)勘察資料，處理完后的邊坡主要在全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化花崗巖地層中。利用表2的參數(shù)進(jìn)行挖方區(qū)邊坡穩(wěn)定性分析，當(dāng)邊坡坡率達(dá)到1∶1時(shí)，其穩(wěn)定系數(shù)便滿足規(guī)范要求；最不利滑動(dòng)面的滑動(dòng)圓心位于點(diǎn)（12.400 m，35.200 m），滑動(dòng)半徑36.720 m，滑動(dòng)安全系數(shù)1.372，見圖1；對(duì)填方區(qū)邊坡，按照規(guī)范要求采用1∶1.5的坡率。填方區(qū)部分地段設(shè)置路塹墻。

圖1 邊坡穩(wěn)定性計(jì)算示意/m

（2）填方區(qū)和挖方區(qū)坡面防護(hù)皆采取骨架植草的方式護(hù)坡[8]。

（3）排水措施。坡頂處設(shè)置截水溝，平臺(tái)上設(shè)置排水溝。

典型坡面挖方、填方設(shè)計(jì)方案及坡面骨架護(hù)坡見圖2～圖4。

圖2 挖方邊坡典型剖面設(shè)計(jì)/m

圖3 填方邊坡典型剖面設(shè)計(jì)/m

圖4 坡面骨架護(hù)坡設(shè)計(jì)/mm

3.4 主要施工技術(shù)要求

（1）對(duì)邊坡修坡時(shí)，在保證按設(shè)計(jì)要求的坡頂線及坡度進(jìn)行修坡的基礎(chǔ)上，盡量減少土方的開挖；形成坡度后應(yīng)結(jié)合人工清坡，清除坡面凹凸不平土層，最終達(dá)到坡面平整的要求。

（2）邊坡開挖采取自上而下、分段跳槽的逆作法或部分逆作法施工，嚴(yán)禁無序大開挖、大爆破的作業(yè)方式。

（3）巖石邊坡開挖采用爆破法施工時(shí)，應(yīng)采取有效措施，避免爆破對(duì)邊坡產(chǎn)生震害，宜采用光面爆破法。

（4）禁止在不利于邊坡穩(wěn)定的區(qū)域內(nèi)臨時(shí)棄土、停放設(shè)備等加載活動(dòng)。禁止在暴雨和保水狀態(tài)下進(jìn)行施工作業(yè)。

（5）刷坡完成后，在坡面上掛三維網(wǎng)，骨架內(nèi)填充種植土，采用混合草籽營(yíng)養(yǎng)土噴播，噴播厚度不小于50 mm，并根據(jù)氣候定期噴水養(yǎng)護(hù)；掛網(wǎng)與坡面采用U型釘固定，三維網(wǎng)四周應(yīng)嵌入骨架基槽內(nèi)。

3.5 設(shè)計(jì)方案實(shí)施效果

該邊坡工程完成后，既能保證站場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的安全性，又能最大限度地與當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境協(xié)調(diào)[9]，實(shí)現(xiàn)了在滿足工程需要的同時(shí)，又保護(hù)了環(huán)境的目的，見圖5。

圖5 泉州站邊坡施工現(xiàn)場(chǎng)

4 結(jié)束語(yǔ)

在管道工程建設(shè)過程中，以前遇到的邊坡工程并不多，即使有也多是低矮邊坡，處理起來相對(duì)簡(jiǎn)單。現(xiàn)在由于站場(chǎng)選址受限越來越嚴(yán)重，以后會(huì)出現(xiàn)更多的高邊坡工程。在這種情況下，應(yīng)單獨(dú)針對(duì)這些高邊坡工程，進(jìn)行專項(xiàng)設(shè)計(jì)施工[10]，只有這樣，才能真正實(shí)現(xiàn)在邊坡處理完后，達(dá)到邊坡既穩(wěn)定又環(huán)保的目的。

西氣東輸三線管道東段工程第二標(biāo)段總共設(shè)置8座站場(chǎng)，其中需要邊坡處理的就有6座。這6處邊坡中，挖方最大高差28 m，填方最大高差24 m，處理難度較大。本文首先分析了該工程中邊坡設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，而后簡(jiǎn)要介紹了邊坡工程常見處理方案，在此基礎(chǔ)上，以泉州站邊坡設(shè)計(jì)施工為例，詳細(xì)介紹了工程概況、地層條件、設(shè)計(jì)方案、主要施工技術(shù)要求、設(shè)計(jì)方案實(shí)施效果等。

[1]GB 50330-2013，建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范[S].

[2]譚寶龍，羅瓚錦.噴錨網(wǎng)技術(shù)在高陡邊坡防護(hù)中的應(yīng)用[J].廣東公路交通，1999（S）：128-131.

[3]彭小云，張婷，秦龍.高陡邊坡穩(wěn)定性的影響因素分析[J].西北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，19（3）：14-19.

[4]趙明階，何光春，王多垠.邊坡工程處治技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2003.

[5]潘俊義.陜甘黃土地質(zhì)災(zāi)害對(duì)長(zhǎng)輸管道的危害與防治探討[J].科技風(fēng)，2009（3）：31-32.

[6]李旦杰.西南成品油管道地質(zhì)災(zāi)害影響及防治措施[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2008，24（6）：35-38.

[7]董道軍，唐輝明.地質(zhì)災(zāi)害治理觀念探討[J].西部探礦工程，2005，17（5）：198-199.

[8]趙忠剛，姚安林，趙學(xué)芬，等.長(zhǎng)輸管道地質(zhì)災(zāi)害的類型、防治措施和預(yù)測(cè)方法[J].石油工程建設(shè)，2006，32（1）：7-12.

[9]吳士強(qiáng)，鐘國(guó)華，張淑娟，等.中緬油氣管道地質(zhì)災(zāi)害的類型及防治方法[J].石油天然氣學(xué)報(bào)，2014，36（4）：219-221.

[10]李曉坤.淺談中緬油氣管道復(fù)雜山區(qū)地段地質(zhì)災(zāi)害防治措施[J].中國(guó)化工貿(mào)易，2014（1）：390-391.

Station slope design and construction of second bidding section of Third West-East Gas Pipeline

TANG Peilian，BIGuanghui，REN Wenming，MU Shuhuai，CHEN Xuejian
China Petroleum Pipeline Engineering Co.，Ltd.，Langfang 065000，China

There are total eight stations in the second bidding section of the Third West-East Gas Pipeline.Among them,slopes at six stations are required to treat.The treatments include soilfilling and excavation.The maximum height of filling is 28 m and the maximum height of excavation is 24 m，which are all difficult to deal with.This paper summarizes the characteristics of slope design in this project，and takes the Quanzhou station as an example to expound the slope design in detail，including the project outline，stratum condition，design scheme，main techical requirement of construction，implementation of design scheme.It also puts forward that facing more and more slope projects in future，special design and construction for complex slope engineering should be researched，and this is the only way to achieve the purpose of slope engineering.

Third West-East Gas Pipeline；station slope；design；construction

10.3969/j.issn.1001-2206.2017.06.017

唐培連（1979-），男，山東濰坊人，工程師，2008年畢業(yè)于北京交通大學(xué)橋隧專業(yè)，碩士，現(xiàn)主要從事穿跨越、邊坡、地災(zāi)等工程的設(shè)計(jì)咨詢工作。Email：506324512@qq.com

2017-06-23