地基沉降对燃气管道的损害及对策

1、地基沉降对燃气管道的损害及对策摘要：通过对汕头市华新城的现场调查，分折地基沉降对燃 气管线的损害，在允许地基沉降的前提下，提出了相关的解决措 施。1前言因填筑地固结压密而产生地基沉降导致燃气管线受损，这种 灾害的大部分都集中在管线与建筑物的连接处，地基产生不均匀 沉降处及接头部位。汕头市华新城燃气管线因地基沉降而导致多 处泄漏。2华新城概况汕头市华新城为住宅小区，已建住宅30栋住户1500余户， 1994年开工，分多期开发建设，其建设用地为月埔镇的水稻田， 回填土高度约3m,大部分用地回填半年左右即开工建设，田地淤 泥层深度约0.8m。其配套的燃气工程为汕头市燃气建设公司承建 并经营，气源为液

2、化石油气，两级调压入户，中压庭院管压力为 0. 08MPa,低压管压力为0. 003MPa,燃气表和用户调压器分别集中 安装于一楼外墙或室外地坪的表箱内，见图b、bo3沉降损害根据现场调查，其沉降损害相当严重，两座多层房屋之间的 单层建筑未作桩基处理，现已下沉20-30cm不等，从散水坡与房 屋连接处测量其沉降量为15cm左右，散水坡与房屋水平位移2 3cm,部分出地立管接头松开后下沉lOcm左右，因这种上下和水 平方向的位移变化导致燃气表箱部位管线严重变形弯曲，80%的 表箱部位管线螺纹接头多处泄漏，其泄漏率的分布大致为：弯头 占9.62%,活接头占52.72%,三通占7.2%,其余为丝扣连

3、结阀 门、丝堵等。4损害特征华新城燃气表箱部分布管工艺多种多样，其损害情况复杂， 大体分两类。4. 1表箱固定在外墙上因表箱固定在外墙上，地基沉降发生的位移主要损害进口端 出地立管、管架、阀门、表箱等。因沉降较大，管线的塑性变形 无法满足沉降发生的位移。首先将出地立管固定支架拉脱离墙且 立管在此处弯曲变型，继而将进口管往下拉，因表箱进口的限制 导致进口管将表箱侧板压坏变形，分配管和箱内水平管发生倾 斜。在此过程中对丝口部位施加拉应力削弱了丝口连接的预紧力 可导致丝口松动而泄漏。虽然螺纹接口处的断裂荷载可大于钢管 本身的6%,螺纹接口本应更可靠，然而，螺纹接头的变形能力与 钢管本身相比较低，当地

4、基沉降产生很大的相对变形集中于螺纹 接头时，有时将破坏接头。4.2表箱固定在室外地坪上表箱固定在地坪上，室外地坪与建筑物的相对位移的增加主 要影响表箱出口端管道，进口端管道损害相对较轻。因地面亮 起，表箱不能与地下管发生同步位移，那么表箱进口端管道同样 受到拉应力作用而可导致损害。出口端DN镀锌管因截面刚度小， 弯曲变形严重。5对策(1) 在房屋散水坡施工完毕，出地立管的固定管架应拆除或 采用套管式固定支架，见图2,即可避免管道在此处应力集中，阻 碍管线的下沉，又可保持立管在施工时的垂直度。(2) 表箱立于室外地坪，其进出口管线应考虑采用柔性连 接，挂于建筑物外墙上的表箱只采用进口管柔性连接。

5、柔性连接 的可拉伸量应满足沉降的最大位移。(3) 垂直于建筑物的地下管线支管应因地制宜分级抬高埋设 深度靠近建筑物见图3,这有利于提高支管的挠性，吸收地基的沉 降位移，减少管沟开挖对建筑物基础的影响。(4) 出地立管穿过混凝土地面时须设置出地套管见图4,防 止混凝土与管道固结，阻碍管线位移。(5) 采用塑性较好的材料。这是根据材料的屈服极限来考 虑，对于钢管和PE管来说主要的破坏最集中在接点和端部固定 端，但是钢管和PE管其接头都有较好的延伸性和较好的接头偏转 角，基本可以根据其材料的屈服极限来确定。(6) 采用浅埋，减轻地基对管的压力。(7) 庭院管采用树技状连接，尽量缩减庭院管的长度，减少

6、接点。（8）利用管线自身弯曲，增大弯曲半径，减少弯头的使用量。（9）采用不锈钢金属软管替代伸缩器。目前伸缩器的使用主 要考虑温差对管线的影响，不能解决两端管线上下方向上的位移 变化，地基的不均匀沉降将导致管线在伸缩器部位产生破坏，当 拆除伸缩器后，两端管线无法对中，更换困难。（10）减少与建筑物垂直靠近的上升立管数量，利用建筑物 外墙绕行。GB5002893城镇燃气设计规范表5. 3. 21要求：埋地 燃气管中压B级离建筑物基础水平净距为1.5m。外墙到基础外围 距离约为0.6m,那么管线离外墙的距离应不少于2. Im,对于垂直 靠近外墙的地下管出地立管是很难做到。另外，对垂直于建筑物外墙的地

7、下各支管也难保证与其它地 下管线的安全距离。按照GB50180-93城镇居住区规划设计规 范第8. 0.2条要求：在非采暖区六种基本管线的最小水平间 距，它们在建筑线的最小极限宽度约为10n）,见图5。住宅的厨房 厕所大都连在一起，在相应的室外地坪部位必然有给水、排水等 地下管线和排水井、化粪池等设施，如果厨房位置在楼梯间旁， 那么地下必然还有电力、电信管线和电力、电信井，各种地下管 线在弹丸之地都要集中靠近建筑物，实际上是很难满足GB50028- 93城镇燃气设计规范和GB50180-93城镇居住区规划设计规 范的相关条款的安全距离要求。再加之地下管线各专业设计缺 乏沟通，开发商协调不力以及施工的不规