試論管道敷設(shè)施工中的常見(jiàn)(巖土)問(wèn)題分析

摘要:管道敷設(shè)具有工程線路長(zhǎng)，施工周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，由于是地下工程，地質(zhì)條件的復(fù)雜進(jìn)一步加大了管道敷設(shè)工程的施工難度，本文針對(duì)管道敷設(shè)施工中常見(jiàn)的問(wèn)題分析進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞:管道敷設(shè);施工;問(wèn)題;分析

我國(guó)地域廣闊，多變的地形，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造，頻繁發(fā)生的自然災(zāi)害都會(huì)給長(zhǎng)輸管道的施工造成很大的阻礙。同時(shí)，長(zhǎng)輸管道的施工也會(huì)改變一些山體條件，導(dǎo)致隱藏起來(lái)的不穩(wěn)定山體發(fā)生滑塌現(xiàn)象，給長(zhǎng)輸管道工程帶來(lái)很大困難。目前大型或者特大型管道敷設(shè)工程開(kāi)始重視地質(zhì)問(wèn)題，施工中盡量避開(kāi)大型滑坡地段。但仍有一些中小型滑坡地段潛在的威脅著管道的輸營(yíng)安全。因此，討論管道敷設(shè)施工中的巖土問(wèn)題是很必要的。

一、管道敷設(shè)施工中的巖土問(wèn)題的分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近年來(lái)我國(guó)滑坡、泥石流、洪水等自然災(zāi)害以不斷上升的趨勢(shì)，使人民生命財(cái)產(chǎn)都遭受巨大的損失，管道敷設(shè)屬于隱蔽工程，受巖土條件以及各種應(yīng)力的影響，在施工過(guò)程中很容易受損，而一旦受損，修復(fù)因受氣候與施工條件的影響也會(huì)十分困難。同時(shí)，在戈壁、平原、丘陵、土石地區(qū)管道敷設(shè)中，需先修建便易道路，也將會(huì)放大施工作業(yè)的影響范圍。因此，在管道敷設(shè)施工中需要重視各種不同的巖土問(wèn)題，并采取相應(yīng)的對(duì)策，才能保證管道敷設(shè)的安全施工與順利運(yùn)用。

(一)管道敷設(shè)開(kāi)挖基坑時(shí)的問(wèn)題

地下管道敷設(shè)工程路線較長(zhǎng)，需要穿越不同的地質(zhì)巖土層，在管道敷設(shè)施工中，開(kāi)挖基坑時(shí)，將會(huì)減少基坑下部的隔水層厚度，當(dāng)隔水層承受不了承壓水的壓力時(shí)，導(dǎo)致承壓水沖破基坑底板，從而容易出現(xiàn)管涌、地質(zhì)坍塌、失穩(wěn)等事故，若是開(kāi)挖基坑后回填不當(dāng)，也會(huì)出現(xiàn)因地質(zhì)結(jié)構(gòu)不均勻和地表荷載過(guò)量而導(dǎo)致的沉降事故。

(二)管道敷設(shè)施工中遇到的凍土問(wèn)題

因氣候問(wèn)題，管道周圍的土質(zhì)環(huán)境也會(huì)因此受到一定的影響，產(chǎn)生凍土融化與土質(zhì)流變。因輸油管道在輸送過(guò)程中會(huì)向周圍的土壤散發(fā)熱量，引起凍土融化，從而導(dǎo)致融化下沉的現(xiàn)象發(fā)生。也會(huì)遇到邊坡融凍形成泥流與滑塌、冰丘與冰椎等災(zāi)害。而這些都將會(huì)引起地下埋藏的管道的變形現(xiàn)象，同時(shí)也會(huì)使局部應(yīng)力增加，嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)造成斷裂事故。此外，在高寒地帶，受到凍土凍脹的作用從而導(dǎo)致打入基礎(chǔ)中的短樁上拔，使高架敷設(shè)的管道也難逃變形之災(zāi)。

(三)管道敷設(shè)邊坡地質(zhì)條件下的施工遇到的問(wèn)題

在邊坡地質(zhì)條件下的有關(guān)管道敷設(shè)工程，管道敷設(shè)往往會(huì)對(duì)山體的穩(wěn)定性有明顯的破壞，如果施工不當(dāng)，很容易使穩(wěn)固的坡體出現(xiàn)滑動(dòng)現(xiàn)象。因此，在施工中，應(yīng)特別注重邊坡的巖石性質(zhì)。通常由硬質(zhì)巖石與土體組成的邊坡，其抗風(fēng)化與抗水侵蝕的能力較強(qiáng)，結(jié)構(gòu)會(huì)比較穩(wěn)定，而由軟質(zhì)巖石與土體組成的邊坡穩(wěn)定性相對(duì)較差，容易滑動(dòng)或者坍塌;同時(shí)，邊坡的穩(wěn)定狀況受巖土的層面、縫隙等的傾向影響很大，若其傾向與邊坡反向，邊坡就會(huì)較穩(wěn)定;若是方向相同，邊坡就容易坍塌和滑動(dòng)。在施工過(guò)程中，開(kāi)挖坡腳不合理，或者堆放材料不合理，都會(huì)改變邊坡平衡度，引起邊坡滑動(dòng)。

在管道敷設(shè)過(guò)程中，因缺少對(duì)坡腳的水工保護(hù)措施，余土?xí)⒍言谄履_，新填土和部分坡腳原土將會(huì)被河道侵蝕，使坡腳對(duì)滑坡體的支撐削弱，大量地表水將會(huì)滲入地下，而邊坡的滑動(dòng)與水有直接關(guān)系，水將增加巖土的容重，軟化巖土，使巖土的抗剪強(qiáng)度受損，從而導(dǎo)致垮塌現(xiàn)象。因管道敷設(shè)設(shè)計(jì)的路線，往往優(yōu)先選擇平穩(wěn)、順直的地段，所以會(huì)使滑坡體的抗滑段受到損害，當(dāng)管道敷設(shè)工程橫穿坡體抗滑段或者擠壓段時(shí)，會(huì)在一定程度上削弱抗滑段的抗滑力。另外，工程施工過(guò)程所帶來(lái)的振動(dòng)，有可能造成排水方面出現(xiàn)局部排放不暢等，這些都可能是造成滑坡的誘因。

二、應(yīng)對(duì)管道敷設(shè)施工中問(wèn)題的防范措施

在進(jìn)行長(zhǎng)輸管道的敷設(shè)之前，要嚴(yán)格根據(jù)管道所在區(qū)域的區(qū)域地質(zhì)資料對(duì)需要施工的地區(qū)進(jìn)行地質(zhì)勘查，查明管道沿線滑坡、坍塌、泥石流等較差的地質(zhì)現(xiàn)象，保證穿越區(qū)的區(qū)域穩(wěn)定性良好。

管道敷設(shè)施工中遇到滑動(dòng)或坍塌的坡體，應(yīng)首先采取繞行方案，此外，在復(fù)雜的滑坡因素下導(dǎo)致治理困難的情況下，也可采用繞避方案。

避免管道敷設(shè)施工過(guò)程中產(chǎn)生新的誘因，仔細(xì)分析管道建設(shè)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響，為增加抗滑力采取必要的工程措施，減少下滑力。

滑坡和坍塌的發(fā)生與地表水和地下水有著直接關(guān)系，因此，需要采取有效的排水措施，既要避免滑坡段坡體表面聚集地表水，也要避免鄰近坡體的地表水排到滑坡體地段。同時(shí)為了防止地表水滲透到坡體深層，需要對(duì)地表做出適當(dāng)?shù)奶幚?另外，要防止河道和溝渠等地表水對(duì)山體防滑段的沖刷，保護(hù)好坡體的自身抗滑能力。對(duì)地下水，施工中，需要分析施工區(qū)域中地下水的補(bǔ)給方式與范圍，防止地下水位在暴雨季節(jié)的大幅度上升，應(yīng)及時(shí)把補(bǔ)給地下水多余的地表水排走。

開(kāi)挖管道溝槽時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)土層的情況，及時(shí)做出支撐，避免發(fā)生坍塌、滑坡等。在回填管槽時(shí)，必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工條件，選擇合理的填料，填料中不允許存在淤泥及植物殘骸，以免引起沉陷事故。同時(shí)填料的含水量不可超過(guò)最大含水量，另外采取對(duì)填土地基進(jìn)行壓實(shí)。

在高寒(凍土)地帶，敷設(shè)輸油等管道時(shí)，最重要的是要避免管道敷設(shè)處存在地基融化沉降以及凍脹?？衫寐咽c大量石塊在管道與凍土之間進(jìn)行回填以起到隔離效用，卵石顆粒間的縫隙將幫助管道散發(fā)熱量，同時(shí)要選用高質(zhì)量的保溫材料對(duì)管道進(jìn)行包裹，同時(shí)做好各管段接口處技術(shù)工作，使其能適應(yīng)因溫度變化引起的熱脹冷縮。從而保證管道的順利敷設(shè)與安全運(yùn)行。

總之，隨著長(zhǎng)輸管道等地下工程的規(guī)模越來(lái)越大，沿線施工所面臨的巖土工程問(wèn)題也將大幅度的增多，沿線滑坡、崩塌、基坑不穩(wěn)、凍土等不良地質(zhì)現(xiàn)象也將嚴(yán)重影響管道的施工及運(yùn)營(yíng)安全。因此，地下管道敷設(shè)的工程應(yīng)高度重視巖土問(wèn)題，確保在山區(qū)地段進(jìn)行大型管道敷設(shè)施工時(shí)，達(dá)到高質(zhì)量的施工目標(biāo)，努力減少管道維修，同時(shí)，為防止管道受到水的沖刷，應(yīng)對(duì)陡峭的坡地做好水工保護(hù)，保證安全施工。

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作者簡(jiǎn)介

姓名:龍克，性別:男 學(xué)歷:本科，出生年月:1975年4月生，

籍貫:陜西周至，

職稱:工程師(中級(jí))

研究方向:巖土工程勘察

工作單位:中國(guó)石油天然氣管道工程有限公司勘察事業(yè)部: