大家好!今天讓俊星環保來大家介紹下關于泥沙溝管道加裝(泥沙溝管道加裝施工方案)的問題,以下是小編對此問題的歸納整理,讓我們一起來看看吧。
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水溝上鋪設管道:管道穿越泥石流溝的災害防治方法
泥石流是山區常見的一種地質災害,是各種自然因素、人為因素綜合作用的產物,具有暴發突然、來勢兇猛、威力巨大、破壞力強的特點,通過沖刷、沖擊、磨蝕、淤埋等危害方式給山區生態環境、山區經濟發展,人們的生產和生活帶來深重災難。而一條長大輸油(氣)管道在敷設中不可避免的有時會經過泥石流溝,要避免泥石流爆發對管道的損壞,就必須清楚的了解泥石流的一些特征、防治原則及其治理措施。
7.3.1 泥石流災害防治原則
泥石流的治理應遵循以下原則:
(1)以主要工程穿越的泥石流為防治重點的原則。
(2)根據泥石流形成條件和危害狀況,采用全面規劃、突出重點的原則。
(3)根據泥石流發生規律、發展趨勢,采用遠近兼顧、工程措施與生物措施相結合的原則。
(4)根據泥石流形成機理和人為作用,采用綜合治理、主次分明的原則。
(5)根據泥石流危害情況和治理目的,采用因害設防、講求實效的原則。
(6)根據泥石流的基本性質、運動規律,采用因地制宜、合理設計的原則。
7.3.2 泥石流綜合治理措施
泥石流綜合治理方案是制定泥石流治理規劃的核心,根據上述6項原則,結合泥石流特點和防治目的,泥石流綜合治理常用方案有:全面治理、以治水為主、以治土為主、以排導為主和以生物措施為主等5項防治方案。
7.3.2.1 全面進行綜合治理
在泥石流整個流域內,采用蓄水、攔擋、改土、排導和造林等多種措施,全面地進行山、水、林綜合治理,以防止泥石流的形成,控制泥石流危害。適用于全流域泥石流活動頻繁,形成條件復雜,居民點多,耕地分布廣,存在重要構筑物地區。
7.3.2.2 以治水為主的治理方案
該方案采用引水、蓄水、截水等工程措施,以減少地表徑流,引排洪水,調節水量,削減洪峰,控制形成泥石流的水動力條件,防止或減輕泥石流災害,或修建少量攔排工程和大面積營造森林,穩定部分土體,減輕徑流量,更好地發揮各種治水工程的作用。適用于水動力起主導作用的稀性泥石流和一些小型粘性泥石流溝。
7.3.2.3 以治土為主的治理方案
主要采用谷坊、攔沙壩、擋土墻、護岸和潛壩等攔擋和固溝工程為主,攔蓄泥沙,穩定邊坡,固定溝床,保護岸坡,控制或削減松散土體補給量;并輔以排導工程,引、蓄水工程和植樹造林,以進一步控制泥石流或減輕泥石流災害。適用于土力類粘性泥石流溝,也適用于無條件建造引水、蓄水工程的水力類稀性泥石流和土體由少量滑坡提供的稀性泥石流溝。
7.3.2.4 以排導為主的治理方案
采用排導溝、導流堤、急流槽、明麗渡槽等排導工程為主,暢排泥石流,控制泥石流對流通區或堆積區各種建筑物(路、橋、房屋、管道等)的危害,同時在中上游修建若干攔擋工程,進行植樹造林,以減少泥石流規模和發生頻率。適用于中上游修建工程難度大或效果不顯著,而下游受害對象分布集中的泥石流流域,通過排導可消除泥石流的主要災害。
7.3.2.5 以生物措施為主的泥石流治理方案
采用恢復草被和植樹造林等生物措施,以恢復生態平衡,調節地表徑流,減少水土流失,逐漸控制泥石流的發生或削減泥石流規模。適用于坡度較為平緩,崩塌、滑坡相對較少,以片蝕為主,局部溝蝕提供泥石流土源的水力類泥石流以及坡面泥石流。
7.3.3 泥石流防治生物措施
泥石流綜合治理的生物措施,主要指保護與營造森林、灌木和草本植被,先進的農牧技術和科學的山區土地資源開發、管理等措施。實施這些措施后,既可減少水土流失,削減地表徑流和松散固體物質補給量,進而防止泥石流活動,又可恢復流域生態平衡,增加生物資源產量和產值。因此生物措施是治理泥石流的根本措施之一。常用的生物工程措施有:
(1)林業措施;
(2)農業措施。
7.3.4 泥石流防治工程措施
生物措施是治理泥石流的長遠根本措施,但它見效慢,僅對部分泥石流有效。而工程措施則幾乎能適用于所有類型的泥石流防治,尤其對急需整治的泥石流有立竿見影的作用,但工程措施費用較高。泥石流工程常用措施有:
7.3.4.1 控制水源的治水工程
水是泥石流得以形成的不可缺少的動力條件之一,治水工程能控制和削弱泥石流的水動力條件,常用的工程措施有:
(1)蓄水工程:在泥石流的形成區上游,修筑水庫、水塘等蓄水構筑物,調節洪水、削弱流入泥石流形成區的清水洪峰流量,減弱泥石流形成區的水動力條件,避免泥石流的發生。
(2)引排水工程:在泥石流的形成區上方或側面,修建排水渠、泄水隧洞等排水結構,將洪水排走,減少流入泥石流形成區的清水洪峰流量,削弱泥石流形成區的水動力條件,避免泥石流的發生。
(3)防御工程:在經常發生泥石流的地區,可事先采取適當的措施,比如在終積堤內修建排水隧洞、開挖明渠等,降低冰湖水位,既可避免冰湖潰決,又可防止泥石流發生。
7.3.4.2 控制土源的治土工程
大量松散物質的存在及其運動取決于泥石流的地質地貌因素,治土工程的目的在于控制或抑制松散固體物質的活動及其數量的增加,使泥石流衰退并逐步消亡。常用的治土工程措施有:
(1)攔沙壩、谷坊工程:在泥石流主溝或支溝修筑欄沙壩或谷坊工程是整治泥石流的有效形式。通過修建攔沙壩、谷坊工程可以攔蓄泥沙,利用回淤泥沙坪壓滑坡的滑動面穩定滑坡,促進山體穩定,提高泥石流支溝的侵蝕基準面。從而達到整治泥石流溝的目的。常用的攔沙壩、谷坊工程有:漿砌塊石壩、干砌塊石壩、混凝土壩、土壩、鋼筋混凝土石籠壩等。
(2)擋土墻工程:對于泥石流溝中的溝坡、谷坡、山坡上存在的個別分散的活動型滑坡、崩塌、坍塌,可采用擋土墻進行邊坡加固,以減少泥石流溝的固體物質儲量,進而達到減弱或消除泥石流的發生的目的。
(3)護坡工程:泥石流溝中一些相對穩定的山坡,由于長期受到水流、泥石流的沖蝕而日趨不穩,逐漸演變為新的泥石流源地,通過修建護坡工程穩定新的泥石流源地,達到整治泥石流發生的目的。
(4)變坡工程:泥石流形成區上方的山坡上修建水平臺階,以削減坡面徑流沖蝕強度,不僅有利于山坡穩定,還有利于山坡資源的開發和利用。
(5)潛壩工程;在泥石流溝道內修建潛壩并嵌入基巖內,壩頂與溝床齊平,并形成系列化和梯級化用于固定溝床,抑制泥石流的發生。主要適用于一些在稀遇暴雨情況下,特大洪水掏蝕原溝床沉積物而形成泥石流的情況。
7.3.4.3 排導工程
采用工程結構,使泥石流順暢地排泄,避免危害城鎮、工礦、村寨、農田、管道等設施。因此,泥石流的排導工程在泥石流整治中占有重要的地位。常用的泥石流排導工程有:
(1)導流堤、順水壩:修建導流堤、順水壩工程的目的在于控制泥石流流向,導流堤始于泥石流堆積扇頂或山溝至溝口,大多為連續建筑物。分為土堤、石堤或混凝土堤。
(2)排導槽:以溝道形式引導泥石流順利通過防護區段排向下游泄入主河的工程。排導槽工程位于山外開闊地帶,交通方便,施工容易,投資小,效果顯著,為整治泥石流的首選工程。
(3)渡槽、急流槽:如果泥石流的規模較小,發生頻率高,有可利用的地形條件時,可采用渡槽、急流槽等結構,將泥石流管線上空排入河道。
(4)明麗:管道通過泥石流嚴重堆積區時,如地形條件許可,可采用明硐工程跨越泥石流溝道,避免管道遭受泥石流的毀壞。
(5)過水斷面:對于一些跨越泥石流溝道的管道,除采用渡槽、明硐等工程以外,也可采用過水斷面的方式跨越泥石流溝。
7.3.4.4 停淤工程
利用天然有利地形條件,采用一些簡單的工程措施,比如:倒流堤、節流壩、攔泥壩等,人為地將泥石流引向開闊平緩地帶,使泥石流停積在這一地區,從而達到保護農田及各種構筑物的目的。
攔泥庫是另一種形式的停淤工程,它通過適當的導流工程,將泥石流導向低洼地帶,以減輕泥石流對下游的危害。
7.3.5 油氣管道穿越泥石流溝道的防護措施
輸油氣管道沿溝河選線,會遇到不少的小沖溝,其中許多是泥石流溝道,溝口至主河邊大多有洪積扇。輸油氣管道通過泥石流堆積扇,一般有三種布線方法:即沿溝口、堆積體中部和前部扇沿布線。其中沿堆積體中部布線不可取,因為泥石流堆積體不穩定,且堆積厚度較大,大多在3m以上,若要將管道敷設在3m以下的原始土層中,工程量很大;若敷設在泥石流堆積體中,則有被沖刷掏蝕的可能。所以輸油氣管道不能從泥石流堆積體中通過。
7.3.5.1 從泥石流溝口通過
這是一個比較好的位置,因為泥石流溝口是一個相對穩定區,沖淤都不明顯,是泥石流堆積扇的起點。管道從泥石流溝口深埋通過,為防止沖刷,需在穿越管道下游側修一攔沙壩(固床壩)保護(圖7-);進一步加強管道頂部防護層,保護管道不受泥石流的危害。
圖7- 管道通過泥石流溝口防治對策布置示意圖
泥石流防護工程的攔沙壩(固床壩)在設計時需考慮泥石流的沖擊力,其具體的計算公式為:泥石流對其相遇的目標的沖擊力包括兩種載荷,一是泥石流體的動壓力載荷,二是泥石流中大石塊的沖擊力載荷。
泥石流體的動壓力:
泥石流體動壓力用下式計算:
山區油氣管道地質災害防治研究
式中:σ為作用在與流速方向垂直的單位上的泥石流動壓力(t/m2); Uc為泥石流平均流速(m/s); yc為泥石流流體的容量(t/m3)。
泥石流中大塊石的沖擊力:
泥石流中大石塊對攔沙壩的沖擊力,相當于一個彈性球與一個速度等于0而半徑和質量十分巨大的球相撞擊。
山區油氣管道地質災害防治研究
式中:Fc為沖擊力(kg); Kc為修正系數(與碰撞時接觸面發生斷裂、摩擦、微小凹凸破壞,以及立體壓力的緩沖作用等因素有關);
山區油氣管道地質災害防治研究
Rs2為大石塊的等效半徑;u1、E1為攔沙壩(固床壩)的材料波桑比、楊氏模量;u2、E2為大石塊的材料波桑比、楊氏模量;Us為大石塊和攔沙壩之間的相對速度;m2為大石塊的質量。
泥石流流速和流量是泥石流防治工程設計的基本數據,目前還沒有成熟的計算方法。在泥石流防治工程設計中,一般采用歸納計算,而不同的泥石流溝道歸納出的參數也不同。泥石流流速計算公式可分為粘性泥石流和稀性泥石流兩類。由于泥石流的產流、匯流過程復雜,區域差異性很大,類型不同,性質各異,在選用經驗公式時,應當考慮不同地區、不同類型、不同性質的泥石流特點,其計算結果與現場調查和歷史資料進行對比,確定選用數據。
粘性泥石流流速度計算公式:
山區油氣管道地質災害防治研究
式中:K、a、b均為待定的回歸系數(也可參照有關泥石流流速方面的文獻選取)。
稀性泥石流流速計算公式:
山區油氣管道地質災害防治研究
式中:K、a、b均為待定的回歸系數(也可參照有關泥石流流速方面的文獻選取);R為泥石流水力半徑。
此外在設計泥石流攔擋工程中,需考慮溝道的比降與泥石流運動的最小坡度之間的關系,如果溝道的比降小于泥石流運動的最小坡度,則在防護工程中可不考慮為泥石流災害,可采用防治山洪的方案設計防護工程。
土類泥石流運動的最小坡度為:
山區油氣管道地質災害防治研究
式中:θm為泥石流運動的最小坡度角(°);yc為泥石流流體的容量(t/m3)yy為泥石流中土體的重量參數(g/cm3);T為泥石流漿體的靜剪切強度(g/cm2);cv為泥石流中土體的體積濃度;H為泥石流深(cm);φm為泥石流中土體的動摩擦角。
管道敷設在泥石流溝口時,還應注意泥石流對溝道的沖刷和淤積。泥石流沖刷和淤積主要決定于溝道坡度與流體及溝道特征。
實際溝道坡度tgθm大于泥石流運動的最小坡度tgθm,且達到某一臨界值時,泥石流將對溝道產生沖刷,滿足下式:
山區油氣管道地質災害防治研究
實際溝道坡度tgθb小于泥石流運動的最小坡度tgθm,泥石流將對溝道產生淤積,滿足下式:
山區油氣管道地質災害防治研究
泥石流沖刷的計算公式:
泥石流溝道受剪切如圖7-所示。泥石流運動剪切力τ[emailprotected] [emailprotected]@/span$gt@為:
山區油氣管道地質災害防治研究
泥石流運動阻力為:
圖7- 泥石流溝道受剪切力示意圖
山區油氣管道地質災害防治研究
溝道質表層土體的抗剪強度τf(不計溝道質的粘結力C值)為:
山區油氣管道地質災害防治研究
式中:fp為溝道表層以上泥石流中土體的壓力;φs為溝道質飽和狀態下的內摩擦角。
當泥石流的運動剪切力τc克服阻τh后的余值大于溝道質的抗剪強度τf時,溝道質產生運動,而形成沖刷,滿足下式:
山區油氣管道地質災害防治研究
泥石流溝道整治需注意的事項:
(1)泥石流運動的最小坡度大于水流運動所需的坡度,按泥石流設計的排導溝,通過夾沙水流和清水時會產生嚴重沖刷,需要采取防沖措施。
(2)泥石流溝道坡度受侵蝕基準面控制,修建排導溝時若不能滿足泥石流運動的最小坡度,需要在上游適當的修建攔擋或停淤工程,以減小泥石流中的土體顆粒粒徑和容量,使其能在溝道中順暢流動,防止淤積。
(3)處于平衡坡度的泥石流溝道,由于情況發生變化,如侵蝕基準面的下降或上升、流域產沙量減少或增加、上游植被變好或變壞等,也會出現沖刷或淤積。因此,在設計泥石流排導槽或泥石流溝道整治工程時,要考慮到出現這種情況時有采取相應措施的可能性。
7.3.5.2 管道從泥石流堆積扇沿通過
若泥石流堆積扇沿與主河床還有較大的距離,管道敷設在扇沿可不做水工保護(圖7-)。若泥石流堆積扇沿緊靠主河床邊,管道的敷設還應考慮主河床的沖刷。管道應深埋至此段河床最大沖刷深以下,必要時還應施加穩管措施。
7.3.5.3 管道順泥石流溝道埋設
泥石流發生后將對順河下游的河流灘地造成嚴重沖蝕,可能造成管道裸露,泥石流中所包含的巨大石將對裸露的管道造成嚴重損壞。因此,必須對該段管道采取必要的措施,以確保管道的安全。
對于順泥石流溝道埋設可能造成災害的防治對策:
(1)將管道移至溝道坡腳,在管道靠近泥石流溝道側建順河的泥石流防護堤,管道上部建議用砼防護。另外,在進行泥石流防護堤及管道埋設設計前,應對泥石流流量、流速、沖刷深度等參數進行勘察與計算,并根據管道要求確定設計參數。
(2)將管道提高,埋設在泥石流溝岸邊的斜坡中部,管道沿高線分布,避開泥石流。應在管溝外側建擋墻,以保證管道的安全。
圖7- 管道通過泥石流堆積扇緣防治對策布置示意圖
管道安裝施工方案
管道安裝施工方案
一、管道運輸吊裝及布管
(1)輸水管道單根管長6米,重約噸,由加工場運至施工現場采用t 拖車運輸,t 吊車配合;
(2)吊裝時采用平衡梁吊裝法,捆綁管子應用尼龍布帶或用鋼絲繩加膠皮套管或加墊木層。用鐵扁擔保證鋼管起吊平衡性,用纜風繩控制落管方向。吊裝需輕拿輕放,嚴禁損傷防腐層。
(3)下溝前應對管溝進行檢查。下溝前管溝內應無塌方、石塊、雨水、油污和積雪等。應檢查管溝的深度、標高和斷面尺寸,并應符合設計要求。
(4)管溝開挖驗收合格后應將管道立即下溝。在地下水位較高的地段,開挖、下溝和回填應連續完成。下溝時,起吊必須用專用吊具,起吊高度以1m 為宜,輕放至溝底,嚴禁損傷防腐層。管道應放置在管溝中心,其允許偏差不得大于mm。
(5)管道下溝前對防腐層應用高壓電火花檢漏儀進行檢查,對電火花擊穿漏鐵處應責成其進行修補。
(6)組對前,應對管子進行清掃,管內不得有石頭、紙屑和泥土等雜物。并應對管口進行檢查。確保加工質量滿足設計要求,必要時用砂輪機清理管口的焊渣及毛刺,管端如有較輕度變形應予以校正。不得用錘直接敲擊管壁,校正無效,應將變形部分管段切除。
(7)利用倒鏈及千斤頂等工具進行管子的調整組對。
(8)組對時,首先嚴格控制基準管的安裝,使其高程、中心線等技術條件達到設計要求,然后方可進行其它管道組裝。組對時避免采用強力對口,且應保護鋼管絕緣層。
(9)管子和管件的對口,應做到內壁平齊。內壁錯邊量符合以下規定:等厚對接焊縫不超過管壁厚的%,且不大于1mm;不等厚對接焊縫不超過薄管壁厚的%,且不大于2mm。
()所有管道轉彎處設置鋼筋混凝土支墩以改善該處管道的受力狀態。
2.管道焊接
(1)焊接工作坑
在焊口位開挖焊工操作坑。
(2)焊接工藝
1) 焊接方法及焊接電源
管道焊接應用手工電弧焊,采用交流電焊機或直流電焊機,用直流電焊機焊接時采用直流反接法;管材厚度>mm 時,采用普通手工電弧焊,雙面焊。
2)焊接材料
管道母材為Q-A 時,焊接材料選擇與之匹配的纖維素型焊條。
現場用的焊條應放在保溫筒內,次日使用時應重新烘干,重新烘干次數不得超過兩次;若發現焊條有藥皮裂紋和脫皮現象,不得用于管道焊接;纖維素型下向費焊條施費時,一旦發現焊條藥皮嚴重發紅,該段焊條應作廢。
3)焊接前的準備
①焊接前應檢查組裝的管道坡口是否要求,確保坡口間隙及對口內壁齊平;內壁錯邊量應符合:
等厚對接焊縫不應超過管壁厚度的%,且不得大于1mm;
不等厚對接焊縫不應超過薄壁管管壁厚度的%,且不得大于2 mm;
②焊接前應將坡口表面及坡口邊緣內外側不小于 mm 范圍內的油漆、污垢、鐵銹、毛刺及鍍鋅層等雜物清除干凈,并不得有裂紋和夾層等缺陷。
4)焊接施工
①管道焊工必須經焊工考試合格并具有相應的焊接合格項目,方可參加焊接;管道開始焊接前,每個焊工在施工現場采用與實際管道焊接相同的焊接工藝焊一道管道焊縫試件,經機械性能試驗合格后方可施焊;
②施工單位首次使用的鋼材應做焊接工藝評定;以前做過焊接工藝評定,有儲備的施焊項目應提取焊接工藝評定報告;并根據焊接工藝評定編制焊接工藝卡;
③在下列焊接環境下,如不采取有效防護措施,應停止野外焊接:
a.雨天、雪天;
b.風速超過8m/s;
c.相對濕度超過%;
④低碳鋼管道焊接,當環境溫度低于-℃時,應進行預熱,預熱溫度為℃,并在實際施焊期間溫度不降至℃以下;
⑤下向焊與上向焊的.運條方式不同,但在焊接工序質量控制上是相同的。根焊時要控制電弧的吹力,注意焊條角度,保證熔池溫度不過高,使焊縫熔深穩定,既保證根部焊透,又不得讓根部燒穿掛瘤。操作中,當焊條引弧后,將弧柱輕壓在坡口的根部,沿著焊道將熔滴向下拖帶,運條中如熔滴敷蓋度不夠,可往返運弧,使根部焊道平整。焊縫接頭處可以稍加打磨,根部焊道內突起的熔敷金屬應用砂輪打磨,使焊縫深淺均勻,過渡圓滑,以免產生夾著。填充焊的層間溫度應保持在°以上。
⑥管道直徑大,焊接時應保證對稱同時焊接,防止焊接變形超標。每個管口可由2 名焊工同時施焊,焊接時采取必要的防護措施;
⑦焊接引弧應在坡口內進行,嚴禁在管壁上引弧;
⑧管道焊接時,每道焊口必須連續一次焊完,4 名焊工焊接速度一致,在前一層焊道沒有完成前,后一層焊道不得開始焊接,兩相鄰焊道起點位置應錯開—mm;
⑨管道焊縫焊完后應將焊縫表面的飛濺物、熔渣等清除干凈;每焊完一道焊縫應在介質上游方向距焊口mm 處表出焊工代號,并做好記錄。
5)焊縫檢驗
①外觀檢驗
管道焊縫外觀檢查應在焊后及時進行,檢查前應清除熔渣、飛濺,外觀質量應符合下列規定:
a.焊縫表面不得有裂紋、未熔合、氣孔和夾渣等缺陷;
b.咬邊深度不得大于0.5mm,在任何mm 連續焊縫長度中咬邊長度不得大于 mm;
c.下向焊焊縫余高,內部或外部為0—1.6mm,局部不得大于3mm,但長度不得大于mm,除咬邊缺陷外,焊縫外表面都不應低于母材;
d.焊后錯邊量不應大于0. 倍壁厚(1.4mm),局部不得大于2mm,根焊道焊接后,禁止校正管子接口的錯邊量;
e.焊縫寬度應比坡口寬2.5—3.5 mm。
②無損探傷
a. 焊縫無損探傷應由取得鍋爐壓力容器無損檢測Ⅰ級及Ⅰ級以上資格證書的檢測人員承擔,評片應由取得Ⅱ級資格證書的檢測人員承擔。
b.管道焊口檢查應符合下列要求:各段(原則上以1Km 為一段)固定口焊縫應進行%射線檢查,管線所有焊縫應進行%射線檢查。如上述探傷率與設計圖不符,則應以后者為準。
③返修及修補
a.經檢查不合格的焊縫應進行返修,返修后應按原規定進行檢查,焊縫返修不得超過兩次,如超過兩次,必須經單位技術負責人簽字,提出有效措施。最多不得超過三次;
b.焊縫缺陷超出允許范圍時, 應進行修補或割掉;
c.母材上的焊疤、擦傷等缺陷應打磨平滑,深度大于0.5mm 的缺陷應修補;
d.缺陷修補前,焊縫表面所有涂料、鐵銹、泥土和污物等應清除干凈;
e.所有補焊的焊縫長度應大于或等于mm。
3.陰極保護
(1)鋼管的陰極保護與鋼管安裝同時施工。
(2)陰極保護遵循標準為GB/T-《鋅-鋁-鎘合金犧牲陽極》、SY-《鋼制管道及儲罐腐蝕工程設計規范》及GB/T-《埋地鋼質管道陰極保護技術規范》,竣工后鋼管保護電位應達到-0.或更負(相對CSE參比電極)。
(3)鋼管的陰極保護采用棒狀鎂陽極,每只重量為kg,每m布置一組,每組3只。
管道安裝施工方案(三)
以上就是俊星環保對于泥沙溝管道加裝(泥沙溝管道加裝施工方案)問題和相關問題的解答了,泥沙溝管道加裝(泥沙溝管道加裝施工方案)的問題希望對你有用!
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