地基沉降對燃氣管道的損害及對策

1、地基沉降對燃氣管道的損害及對策摘要：通過對汕頭市華新城的現(xiàn)場調(diào)查，分折地基沉降對燃 氣管線的損害，在允許地基沉降的前提下，提出了相關(guān)的解決措 施。1前言因填筑地固結(jié)壓密而產(chǎn)生地基沉降導(dǎo)致燃氣管線受損，這種 災(zāi)害的大部分都集中在管線與建筑物的連接處，地基產(chǎn)生不均勻 沉降處及接頭部位。汕頭市華新城燃氣管線因地基沉降而導(dǎo)致多 處泄漏。2華新城概況汕頭市華新城為住宅小區(qū)，已建住宅30棟住戶1500余戶， 1994年開工，分多期開發(fā)建設(shè)，其建設(shè)用地為月埔鎮(zhèn)的水稻田， 回填土高度約3m,大部分用地回填半年左右即開工建設(shè)，田地淤 泥層深度約0.8m。其配套的燃氣工程為汕頭市燃氣建設(shè)公司承建 并經(jīng)營，氣源為液

2、化石油氣，兩級調(diào)壓入戶，中壓庭院管壓力為 0. 08MPa,低壓管壓力為0. 003MPa,燃氣表和用戶調(diào)壓器分別集中 安裝于一樓外墻或室外地坪的表箱內(nèi)，見圖b、bo3沉降損害根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，其沉降損害相當嚴重，兩座多層房屋之間的 單層建筑未作樁基處理，現(xiàn)已下沉20-30cm不等，從散水坡與房 屋連接處測量其沉降量為15cm左右，散水坡與房屋水平位移2 3cm,部分出地立管接頭松開后下沉lOcm左右，因這種上下和水 平方向的位移變化導(dǎo)致燃氣表箱部位管線嚴重變形彎曲，80%的 表箱部位管線螺紋接頭多處泄漏，其泄漏率的分布大致為：彎頭 占9.62%,活接頭占52.72%,三通占7.2%,其余為絲扣連

3、結(jié)閥 門、絲堵等。4損害特征華新城燃氣表箱部分布管工藝多種多樣，其損害情況復(fù)雜， 大體分兩類。4. 1表箱固定在外墻上因表箱固定在外墻上，地基沉降發(fā)生的位移主要損害進口端 出地立管、管架、閥門、表箱等。因沉降較大，管線的塑性變形 無法滿足沉降發(fā)生的位移。首先將出地立管固定支架拉脫離墻且 立管在此處彎曲變型，繼而將進口管往下拉，因表箱進口的限制 導(dǎo)致進口管將表箱側(cè)板壓壞變形，分配管和箱內(nèi)水平管發(fā)生傾 斜。在此過程中對絲口部位施加拉應(yīng)力削弱了絲口連接的預(yù)緊力 可導(dǎo)致絲口松動而泄漏。雖然螺紋接口處的斷裂荷載可大于鋼管 本身的6%,螺紋接口本應(yīng)更可靠，然而，螺紋接頭的變形能力與 鋼管本身相比較低，當?shù)?/p>

4、基沉降產(chǎn)生很大的相對變形集中于螺紋 接頭時，有時將破壞接頭。4.2表箱固定在室外地坪上表箱固定在地坪上，室外地坪與建筑物的相對位移的增加主 要影響表箱出口端管道，進口端管道損害相對較輕。因地面亮 起，表箱不能與地下管發(fā)生同步位移，那么表箱進口端管道同樣 受到拉應(yīng)力作用而可導(dǎo)致?lián)p害。出口端DN鍍鋅管因截面剛度小， 彎曲變形嚴重。5對策(1) 在房屋散水坡施工完畢，出地立管的固定管架應(yīng)拆除或 采用套管式固定支架，見圖2,即可避免管道在此處應(yīng)力集中，阻 礙管線的下沉，又可保持立管在施工時的垂直度。(2) 表箱立于室外地坪，其進出口管線應(yīng)考慮采用柔性連 接，掛于建筑物外墻上的表箱只采用進口管柔性連接。

5、柔性連接 的可拉伸量應(yīng)滿足沉降的最大位移。(3) 垂直于建筑物的地下管線支管應(yīng)因地制宜分級抬高埋設(shè) 深度靠近建筑物見圖3,這有利于提高支管的撓性，吸收地基的沉 降位移，減少管溝開挖對建筑物基礎(chǔ)的影響。(4) 出地立管穿過混凝土地面時須設(shè)置出地套管見圖4,防 止混凝土與管道固結(jié)，阻礙管線位移。(5) 采用塑性較好的材料。這是根據(jù)材料的屈服極限來考 慮，對于鋼管和PE管來說主要的破壞最集中在接點和端部固定 端，但是鋼管和PE管其接頭都有較好的延伸性和較好的接頭偏轉(zhuǎn) 角，基本可以根據(jù)其材料的屈服極限來確定。(6) 采用淺埋，減輕地基對管的壓力。(7) 庭院管采用樹技狀連接，盡量縮減庭院管的長度，減少

6、接點。（8）利用管線自身彎曲，增大彎曲半徑，減少彎頭的使用量。（9）采用不銹鋼金屬軟管替代伸縮器。目前伸縮器的使用主 要考慮溫差對管線的影響，不能解決兩端管線上下方向上的位移 變化，地基的不均勻沉降將導(dǎo)致管線在伸縮器部位產(chǎn)生破壞，當 拆除伸縮器后，兩端管線無法對中，更換困難。（10）減少與建筑物垂直靠近的上升立管數(shù)量，利用建筑物 外墻繞行。GB5002893城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范表5. 3. 21要求：埋地 燃氣管中壓B級離建筑物基礎(chǔ)水平凈距為1.5m。外墻到基礎(chǔ)外圍 距離約為0.6m,那么管線離外墻的距離應(yīng)不少于2. Im,對于垂直 靠近外墻的地下管出地立管是很難做到。另外，對垂直于建筑物外墻的地

7、下各支管也難保證與其它地 下管線的安全距離。按照GB50180-93城鎮(zhèn)居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī) 范第8. 0.2條要求：在非采暖區(qū)六種基本管線的最小水平間 距，它們在建筑線的最小極限寬度約為10n）,見圖5。住宅的廚房 廁所大都連在一起，在相應(yīng)的室外地坪部位必然有給水、排水等 地下管線和排水井、化糞池等設(shè)施，如果廚房位置在樓梯間旁， 那么地下必然還有電力、電信管線和電力、電信井，各種地下管 線在彈丸之地都要集中靠近建筑物，實際上是很難滿足GB50028- 93城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范和GB50180-93城鎮(zhèn)居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī) 范的相關(guān)條款的安全距離要求。再加之地下管線各專業(yè)設(shè)計缺 乏溝通，開發(fā)商協(xié)調(diào)不力以及施工的不規(guī)