高填方區(qū)不均勻沉降給管道造成影響的處理措施

陳 從 江

(四川科宏石油天然氣工程有限公司，重慶 400021)

高填方區(qū)不均勻沉降給管道造成影響的處理措施

陳 從 江

(四川科宏石油天然氣工程有限公司，重慶 400021)

結(jié)合工程實(shí)例，分析了高填方區(qū)不均勻沉降對(duì)管道造成的影響，針對(duì)管道的變形程度，研究了高填方區(qū)不均勻沉降的地基處理方案，并對(duì)具體的處理措施進(jìn)行了說明，取得了良好的施工成果。

高填方區(qū)，沉降，管道，地基處理

1 工程概況

1.1 A配氣站

該配氣站位于工業(yè)園區(qū)內(nèi)，園區(qū)平整場(chǎng)地后，形成填土深度8 m～10 m的高填方區(qū)。平整場(chǎng)地一年后，開始建設(shè)配氣站。天然氣管道采用埋地敷設(shè)，將管溝回填土壓實(shí)后直接鋪設(shè)管道，管道施工半年后，出現(xiàn)因地面不均勻沉降造成埋地管道嚴(yán)重變形、扭曲、彎折現(xiàn)象。

1.2 B增壓站

該增壓站平整場(chǎng)地后，形成填土深度4 m～6 m的高填方區(qū)。平整場(chǎng)地半年后，開始安裝進(jìn)、出站天然氣管道。管道采用埋地敷設(shè)，將管溝回填土壓實(shí)后直接鋪設(shè)管道，管道施工2個(gè)月后，出現(xiàn)因地面不均勻沉降造成埋地管道嚴(yán)重下沉、偏移現(xiàn)象。

1.3 C配氣站

該配氣站位于工業(yè)園區(qū)內(nèi)，園區(qū)平整場(chǎng)地后，形成填土深度10 m～13 m的高填方區(qū)。平整場(chǎng)地1年后，即開始建設(shè)配氣站。將管溝回填土壓實(shí)后，作1 m厚砂夾石換土墊層，砂夾石換土墊層上現(xiàn)澆鋼筋混凝土底板，鋼筋混凝土底板上鋪設(shè)管道，作法見圖1。工程于2010年建成投產(chǎn)使用，至今運(yùn)行良好。管道變形很小，沒有發(fā)生扭曲和斷裂現(xiàn)象。

1.4 D輸氣站

該輸氣站平整場(chǎng)地后，形成填土深度11 m～15 m的高填方區(qū)。平整場(chǎng)地半年后，開始建設(shè)輸氣站。在管道處作樁徑600 mm的鉆孔灌注樁，樁距6 m～8 m，樁頂作承臺(tái)和挑梁，挑梁支撐管道，作法見圖2。工程正在建設(shè)中，目前未發(fā)現(xiàn)管道變形、扭曲和斷裂現(xiàn)象。

2 管道變形分析

1)A配氣站和B增壓站回填土沒有完全固結(jié)就安裝管道，回填土在固結(jié)過程中，使管道產(chǎn)生較大的變形和位移，因變形產(chǎn)生的應(yīng)力超過了管材的屈服強(qiáng)度，最終導(dǎo)致管道下沉、扭曲、彎折和斷裂的發(fā)生。2)C配氣站和D輸氣站同樣在沒有固結(jié)的回填土上安裝管道，卻沒有發(fā)生沉降變形，是因?yàn)閷?duì)地基土采取了處理措施。C配氣站采用了砂夾石換土墊層處理，D輸氣站采用了樁基礎(chǔ)，有效抵抗了回填土在固結(jié)過程中對(duì)管道產(chǎn)生的變形影響，沒有發(fā)生下沉、扭曲、彎折和斷裂的現(xiàn)象。

3 地基處理方案

3.1 A配氣站地基處理方案

1)挖開管溝土方，全部拆除已經(jīng)變形的管道，再將管溝向下開挖0.8 m深，對(duì)管溝底進(jìn)行壓實(shí)。2)在管溝內(nèi)作0.9 m厚砂夾石換土墊層，壓實(shí)系數(shù)控制在0.95以上，墊層上面現(xiàn)澆混凝土封閉層和鋼筋混凝土底板。3)在鋼筋混凝土底板安裝天然氣管道，用土回填管溝并壓實(shí)，工程量見表1。

表1 A配氣站處理地基工程量

3.2 B增壓站處理方案

1)挖開管溝土方至管道底面以下1 m處，對(duì)管溝底進(jìn)行壓實(shí)。2)在壓實(shí)的管溝底土層上面現(xiàn)澆混凝土封閉層和鋼筋混凝土底板，底板上現(xiàn)澆鋼筋混凝土支墩支撐管道，工程量見表2。

3.3 工期延誤

因設(shè)備已安裝，大型機(jī)械無(wú)法進(jìn)入，只能采用人工開挖作業(yè)。A配氣站工期用了45 d，B增壓站工期用了20 d。

表2 B增壓站處理地基工程量

4 根據(jù)勘察報(bào)告和施工技術(shù)確定地基處理方案

1)當(dāng)回填土的壓實(shí)度、沉降量等指標(biāo)能滿足管道的變形要求時(shí)，可采用直接埋地的處理方案。2)當(dāng)回填土的物理性能指標(biāo)不滿足管道的變形要求時(shí)，應(yīng)進(jìn)行地基處理。a.換土墊層法。當(dāng)回填土比較密實(shí)，固結(jié)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，主要由粉質(zhì)粘土、泥巖、碎石組成。并且施工單位對(duì)換土墊層施工有較好的施工經(jīng)驗(yàn)時(shí)，可采用換土墊層法，如C配氣站就是采用換土墊層法。b.樁基礎(chǔ)。當(dāng)回填土比較松散，固結(jié)時(shí)間相對(duì)較短，主要由粉土、淤泥質(zhì)土或大塊巖石、孤石等組成。并且施工單位具有鉆孔灌注樁的施工經(jīng)驗(yàn)，可采用樁基礎(chǔ)，如D輸氣站就是采用樁基礎(chǔ)。

5 結(jié)語(yǔ)

A配氣站、B增壓站因地基處理不當(dāng)，造成管道變形，返工。增加投資、延長(zhǎng)工期是不可取的。C配氣站、D輸氣站則根據(jù)工程地質(zhì)勘察報(bào)告、施工單位的技術(shù)力量和施工經(jīng)驗(yàn)，制定切實(shí)可行的地基處理方案，取得了良好的效果。通過以上工程實(shí)例，表明高填方區(qū)站場(chǎng)對(duì)天然氣管道地基進(jìn)行處理，具有良好的適用性和經(jīng)濟(jì)性，為今后類似工程的設(shè)計(jì)提供了經(jīng)驗(yàn)。

[1] 周學(xué)深，楊澤亮，韓 鵬.天然氣長(zhǎng)輸管道通過高填方規(guī)劃道路區(qū)的整治設(shè)計(jì)[J].天然氣工業(yè)，2014(12)：45-46.

On measures for influence of uneven settlement on pipelines of high fill areas

Chen Congjiang

(SichuanKehongPetroleumandGasEngineeringCo.,Ltd,Chongqing400021,China)

Combining with engineering cases, the paper analyzes the influence of the uneven settlement in high fill areas on pipelines, researches the foundation treatment schemes for the uneven settlement of the areas according to the deformation of pipelines, and indicates the measures, so as to achieve better construction results.

high fill area, settlement, pipeline, foundation treatment

2015-05-29

陳從江(1964- )，男，工程師，國(guó)家二級(jí)注冊(cè)建筑師，國(guó)家二級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)工程師

1009-6825(2015)22-0095-02

U173.92

A