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la、b。

3 沉降損害

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，其沉降損害相當(dāng)嚴(yán)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10cm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(yán)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(dāng)?shù)鼗�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(yán)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。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。

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