淺談軟土地基不均勻沉降對(duì)燃?xì)夤艿赖挠绊懠皩?duì)策

李星華（瑞安市安陽(yáng)管道燃?xì)庥邢薰?325200）

引言

近年來(lái)，隨著管道燃?xì)庠跍刂莸貐^(qū)的普及，管道燃?xì)庥脩粼絹?lái)越多，城市主管網(wǎng)也越來(lái)越長(zhǎng)。但由于在施工建設(shè)時(shí)沒(méi)有充分考慮軟土地基對(duì)燃?xì)夤艿赖挠绊?，造成了幾起燃?xì)庑孤?、爆炸事故。因此，有必要根?jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，就軟土地基沉降對(duì)燃?xì)夤艿烙绊戇M(jìn)行實(shí)例分析，總結(jié)軟土地基樁基處理及燃?xì)夤艿缆裨O(shè)處理的方法，做好同步設(shè)計(jì)的銜接，確保施工與使用安全。

一、燃?xì)馐鹿适吕?/h2>

1、2010年12月21日溫州市西山南路發(fā)生一起燃?xì)獗ㄊ鹿剩嚓P(guān)部門對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)查，原因是由于小區(qū)人行道沉降嚴(yán)重導(dǎo)致燃?xì)釶E管道接頭焊接口出現(xiàn)應(yīng)力集中突然斷裂，造成燃?xì)獯罅啃孤独^而發(fā)生了爆炸事故。

2、2011年的4月溫州瑞安安陽(yáng)管道燃?xì)夤狙簿€人員發(fā)現(xiàn)位于羅陽(yáng)大道笎筜橋過(guò)橋管一側(cè)的膨脹節(jié)發(fā)生嚴(yán)重變形，所幸沒(méi)有發(fā)生燃?xì)庑孤?。?jīng)檢查發(fā)現(xiàn)事故原因?yàn)闃騼啥说牡刭|(zhì)沉降引發(fā)管道沉降拉伸膨脹節(jié)引起嚴(yán)重變形，后經(jīng)搶修及時(shí)沒(méi)有發(fā)生事故。

這兩起事故的直接原因都是由于地質(zhì)不均勻沉降引起的，因此我們?cè)谌細(xì)獾脑O(shè)計(jì)、施工及后期的安全管理方面對(duì)地質(zhì)沉降一定要引起足夠的重視。

2010年12月21日溫州市西山南路燃?xì)馐鹿蕡D

二、溫州地區(qū)地理概況以及地質(zhì)沉降對(duì)燃?xì)夤艿赖挠绊?/h2>

溫州市地處浙江省東南沿海，屬亞熱帶海洋性氣氣候，溫暖濕潤(rùn)，濕潤(rùn)雨量充沛，四季分明。多年平均降雨量1600毫米。溫州所處地貌單元為沖積海積平原，地勢(shì)平坦。但從區(qū)域地質(zhì)來(lái)看，地表下30米以內(nèi)為河海相沉積的淤泥類土，30米以下為河流相、湖泊相沉積物，為粘性土和碎礫石層，底部為火山噴出相巖漿巖。（如表所示）

軟可塑，中壓縮性，力學(xué)強(qiáng)度一般，全場(chǎng)均有揭露。

從上表可以看出軟土地基一般是淤泥和淤泥質(zhì)粘土和粘土組成。軟土的特性主要表現(xiàn)為天然含水率高，其孔隙比大，低抗剪性。因此一旦燃?xì)夤艿赖墓軠系鼗幚聿缓?，就?huì)產(chǎn)生不均勻不沉降，對(duì)管道產(chǎn)生危害。根據(jù)溫州地區(qū)已鋪設(shè)的燃?xì)夤芫W(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，地質(zhì)沉降造成燃?xì)夤艿兰霸O(shè)施損害方面的情形一般有三種情況：

一是市政道路沉降危害。因周邊建筑施工地下抽水、橫向拉力改變，或是道路兩旁建筑樁基施工，地下室基坑開(kāi)挖施工，或是軟土地基前期固結(jié)差、承載力低，加上車輛長(zhǎng)期重壓形成整體沉降。從目前現(xiàn)有的市政道路觀測(cè)，部分路面相對(duì)沉降大于2cm～5cm，不管是水泥混凝土路面還是瀝青路面，新建或改造后3年內(nèi)都會(huì)有不同程度的沉降，導(dǎo)致路面出現(xiàn)接縫拉裂、板塊錯(cuò)臺(tái)、斷板、板底脫空、板面凹陷等情況，嚴(yán)重影響路面的使用，特別是地下管網(wǎng)路面受力、橫穿道路時(shí)由于道路的不均勻沉降造成管道的沉降變形使埋地燃?xì)夤艿朗軌毫υ龃?，加上重型、重載車輛重壓和行駛振波的間接影響，地下管道無(wú)法吸收地基的沉降位移作用，作用力導(dǎo)致管線接頭松動(dòng)或焊口被拉開(kāi)、扭曲變形，而產(chǎn)生燃?xì)庑孤?/p>

二是橋梁兩端延伸處地質(zhì)沉降危害。

溫州地區(qū)所有橋梁建設(shè)時(shí)為保證河道的通航和河水的泄洪，橋梁建設(shè)要高于兩端路面，同時(shí)為防止沉降采用樁基建設(shè)，但橋梁兩端延伸處沒(méi)有樁基僅做普通防沉降處理，加上每日車輛來(lái)回長(zhǎng)期重壓造成了不均勻沉降，形成橋體與道路形成高差，即平時(shí)所說(shuō)的汽車通過(guò)時(shí)的跳車現(xiàn)象。隨橋梁敷設(shè)的燃?xì)夤艿酪矔?huì)被兩端的地質(zhì)沉降引起的下拉力作用在埋地部分上，從而受力導(dǎo)致管線焊口被拉開(kāi)或管道設(shè)施變形破壞產(chǎn)生燃?xì)庑孤?/p>

三是高層建筑地質(zhì)沉降。

高層建筑主體由于通過(guò)樁基處理沉降量較小，而房屋周邊的回填土由于沒(méi)有進(jìn)行地基處理或者地基處理不好，回填沒(méi)有夯實(shí)，造成了周邊填土的地基沉降量比建筑主體沉降量大，燃?xì)夤艿缆竦夭糠蛛S周邊地基下沉，但出地立管部分卻固定在墻上，連接埋地管和出地立管處受力，導(dǎo)致接口處接頭松動(dòng)或焊口被拉開(kāi)燃?xì)庑孤?/p>

三、關(guān)于軟土地基不均勻沉降對(duì)燃?xì)夤艿牢：Φ膶?duì)策

軟土地基的治理，要根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的有關(guān)沉降標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦巍⒌刭|(zhì)、水文、氣候、徑流條件等自然環(huán)境條件，進(jìn)行細(xì)致的工程地質(zhì)勘探，明確松軟土層的成因、類型、分布范圍及其在路線通過(guò)地帶分布的具體情況，以確定軟土層在縱向、橫向的分布厚度、層次、各層土的土質(zhì)及物理力學(xué)性質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)奶幚泶胧??！冻擎?zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028-2006第6.3.6地下燃?xì)夤艿赖幕A(chǔ)宜為原土層，凡可能引起管道不均勻沉降的地段，其基礎(chǔ)應(yīng)進(jìn)行處理，但規(guī)范上沒(méi)有標(biāo)明具體處理方法，因此燃?xì)夤艿赖能浲恋鼗莱两抵卫硪Y(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，采取適合當(dāng)?shù)氐拇_實(shí)可行的方法。

軟土地基不均勻沉降對(duì)燃?xì)夤艿赖奈：Υ?，其防治是一?xiàng)比較復(fù)雜的工作，要從工程設(shè)計(jì)、施工、后期管理等方面全面考慮，不僅要考慮燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)上問(wèn)題，更重要是要事先對(duì)建筑軟土地基沉降對(duì)工程影響的預(yù)估，同時(shí)對(duì)將可能性出現(xiàn)影響要有預(yù)防和治理的方案。從建筑軟土地基沉降方面考慮，其設(shè)計(jì)及施工、及后期管理方面主要應(yīng)考慮的是：

1、燃?xì)夤艿赖脑O(shè)計(jì)要求和方法。在進(jìn)行城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)前應(yīng)先了解當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文和地質(zhì)條件，根據(jù)GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》和GB—500032-2003《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》的要求對(duì)地下管線、氣化站等燃?xì)夤こ踢M(jìn)行抗震和防沉降設(shè)計(jì)。

2、管線材料的選用。管線材料要采用塑性較好的材料。這是根據(jù)材料的屈服極限來(lái)考慮，對(duì)于鋼管和PE管來(lái)說(shuō)主要的破壞最集中在接點(diǎn)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(lái)確定。從塑性上來(lái)說(shuō)埋地管道最好采用PE管。

3、埋設(shè)燃?xì)夤芮肮軠弦欢ㄒM(jìn)行地基處理，尤其是埋設(shè)在道路下燃?xì)夤艿篮痛┰降缆返娜細(xì)夤鼙仨毤犹坠芑蛘呗裨O(shè)在管溝中。管溝中回填應(yīng)用黃沙回填，且管道下方有不少于10CM的黃沙。

4、燃?xì)夤艿肋^(guò)河流沿橋鋪設(shè)時(shí)，嚴(yán)禁鋪設(shè)在橋梁人行部分預(yù)留的孔洞中。沿橋敷設(shè)的燃?xì)夤艿离m然都設(shè)置了膨脹節(jié)，但只是防止管道水平方向的位移，不能作為防沉降的處理方法。防沉降方法有：一是在橋兩端燃?xì)夤艿莱龅孛娌糠重Q向加裝膨脹節(jié)。二是沿橋管道在橋梁有樁基處理的地方下行與埋地部分燃?xì)夤艿老嘟?，然后埋地部分再垂直于橋梁鋪設(shè)1.5～2米后再平行于道路鋪設(shè)。（見(jiàn)下示意圖）

溫州瑞安A區(qū)、D區(qū)氣化站巖土工程勘察報(bào)告表

5、小區(qū)內(nèi)燃?xì)夤艿栏鶕?jù)建筑物特點(diǎn)，可改為架空管道，利用建筑物外墻繞行。埋地管道采用淺埋，可減輕地基對(duì)管的壓力，但不應(yīng)小于城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范要求的PE管的最小埋地深度。庭院埋地管采用樹(shù)技狀連接，盡量縮減庭院埋地管的長(zhǎng)度，減少接點(diǎn)。利用管線自身彎曲，增大彎曲半徑，減少?gòu)濐^的使用量。

出地立管應(yīng)加裝不銹鋼金屬軟管。目前膨脹節(jié)類的伸縮器主要考慮溫差對(duì)管線的影響，不能解不均勻沉降帶來(lái)的管道位移變化，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(dāng)拆除伸縮器后，兩端管線無(wú)法對(duì)中，更換困難，而采用不銹鋼金屬軟管替代伸縮器能減少破壞，有抗拉伸縮。不銹鋼金屬軟管前的燃?xì)夤懿荒馨惭b固定管架，出地立管穿出地面時(shí)須設(shè)置出地套管，防止混凝土與管道固結(jié)，阻礙管線位移。

埋地燃?xì)夤芫€在上地下室頂板時(shí)應(yīng)因地制宜分級(jí)抬高埋設(shè)深度，這有利于提高管道的撓性，吸收地下室旁邊地基的沉降位移，也可以在地下室邊加裝防沉降的金屬軟管，但必須做井以方便檢查、維修、更換。

6、加強(qiáng)對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)和燃?xì)庠O(shè)施的安全巡查等后期管理工作。在日常的安全巡線過(guò)程中，巡檢人員應(yīng)重點(diǎn)查看道路板塊有無(wú)斷裂、有無(wú)沉降，橋梁兩端人行道的沉降量，小區(qū)樓幢邊地面的沉降量等。如沉降量大或突然沉降增大，燃?xì)夤艿篮团涮自O(shè)施一定受不同程度損害和影響，這時(shí)我們必須對(duì)該地段進(jìn)行開(kāi)挖查看，加強(qiáng)對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)的維護(hù)。事實(shí)充分表明，定期定時(shí)、周密細(xì)致對(duì)建筑物周邊、橋梁兩端和道路現(xiàn)場(chǎng)及燃?xì)庠O(shè)施的安全巡查工作非常重要。

四、結(jié)束語(yǔ)

在溫州地區(qū)軟土地基不均勻沉降對(duì)燃?xì)夤艿篮团涮自O(shè)施的損害影響時(shí)有出現(xiàn)，因此，我們?cè)谧鋈細(xì)夤こ虝r(shí)，應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工和后期管理上全面考慮，避免不均勻沉降對(duì)燃?xì)夤艿赖挠绊憽?duì)已建成的燃?xì)夤艿廊缫寻l(fā)現(xiàn)有影響，應(yīng)立即探索可行的治理方案，消除安全隱患，確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1、GB50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》

2、GB500032-2003《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》

3、gb50494-2009《城鎮(zhèn)燃?xì)饧夹g(shù)規(guī)范》

4、溫州瑞安A區(qū)、D區(qū)氣化站巖土工程勘察報(bào)告