地基不均勻沉降對燃氣管道生產(chǎn)的影響及應(yīng)對措施

龔雪君(南京市燃氣工程設(shè)計院有限公司，江蘇 南京 210009)

0 引言

燃氣管道生產(chǎn)中，地基不均勻沉降會直接對燃氣管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損傷，因此，為維護燃氣管道生產(chǎn)生產(chǎn)，發(fā)揮其在社會經(jīng)濟中的應(yīng)用價值，應(yīng)綜合分析引起地基不均勻沉降的主要原因，繼而在地基施工、燃氣管道維護中，排查相關(guān)影響因素。具體來說，地基沉降主要是指建筑物、道路等工程在建設(shè)中，其基礎(chǔ)建設(shè)會與地下基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯位。在地基施工過程中，各類建設(shè)工程的基礎(chǔ)建設(shè)多以管樁工藝為建設(shè)模式，若在施工作業(yè)中，建筑物、道路基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、承重結(jié)構(gòu)在外力與結(jié)構(gòu)內(nèi)部材料的影響下，會出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。燃氣管道作為埋設(shè)在各類工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中非承重區(qū)域的重要通道，地基不均勻沉降的產(chǎn)生，同樣會對燃氣管道生產(chǎn)造成影響[1]。

1 地基不均勻沉降的原因

結(jié)合以往地質(zhì)沉降現(xiàn)象分析可知，引起地基不均勻沉降的原因較多，較為常見的因素包括以下幾種。

其一，燃氣管道所在區(qū)域地基非承重結(jié)構(gòu)回填時，若回填土質(zhì)較為松軟，整體承重作用小，則會導(dǎo)致回填層在地基使用期間緩慢沉降。對于本身屬于軟土地基、建設(shè)區(qū)域土質(zhì)含水量大時，以及地基施工期間壓實、碾壓效果不佳時，都會影響該結(jié)構(gòu)回填效果，使得地基回填層產(chǎn)生不均勻沉降現(xiàn)象。

其二，各地區(qū)的燃氣管道同樣會分布在市政道路下方，但在道路上行使車輛長期擠壓地基或載重過大時，地基同樣會出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。

其三，市政工程建設(shè)中，若項目規(guī)劃設(shè)計、施工管理不到位，將導(dǎo)致市政工程建設(shè)期間的部分作業(yè)會改變地基周邊土層受力結(jié)構(gòu)，繼而使得地基內(nèi)部承重能力弱化，不均勻沉降現(xiàn)象明顯。

2 地基不均勻沉降對燃氣管道生產(chǎn)的影響

2.1 導(dǎo)致表箱固定位置改變

燃氣管道生產(chǎn)過程中，地基不均勻沉降現(xiàn)象的產(chǎn)生，會導(dǎo)致燃氣管道的燃氣表箱固定位置出現(xiàn)改變。具體來說，燃氣表箱的布設(shè)位置為燃氣管道外部通道的墻面上，但在地基不均勻沉降現(xiàn)場產(chǎn)生后，表箱與閥門、管道架、地立管的接觸端口會受到影響，并且在沉降過大后，用于連接各結(jié)構(gòu)的管線塑性將無法適應(yīng)地基沉降引起的結(jié)構(gòu)位移，因此，地立管會在地基不均勻沉降后，脫出墻面，甚至?xí)a(chǎn)生彎曲變形問題，隨后會向進口端施加拉力，使得表箱位置傾斜，側(cè)板會面臨壓壞、變形的風險[2]。在此期間，表箱會在位置改變后，對燃氣管道絲口部位施加壓力，使得該結(jié)構(gòu)與其他銜接部位的預(yù)緊力增加，使得燃氣管道斷裂荷載增加，嚴重影響著燃氣管道生產(chǎn)的安全性。

2.2 使得燃氣管道面臨漏氣風險

地基不均勻沉降同樣會使燃氣管道在生產(chǎn)時，面臨著漏氣風險。通常情況下，燃氣管道會將室外建筑物外墻作為室內(nèi)外的連接通道，所以室內(nèi)外地基在不均勻沉降影響下出現(xiàn)位移后，會直接破壞燃氣管道生產(chǎn)。一方面，對于高層、超高層建筑物，其在自重力的作用下，室內(nèi)地面會產(chǎn)生緩慢沉降情況，而建筑物在隨著地基下沉?xí)r，燃氣管道會向下實力，使得燃氣管道、內(nèi)部管件在壓力產(chǎn)生后逐漸轉(zhuǎn)動，若轉(zhuǎn)動角度超出燃起管道銜接區(qū)域的位移設(shè)定值，燃氣管道會產(chǎn)生漏氣現(xiàn)象。另一方面，多層建筑物室外地基不均勻沉降后，由于該列建筑物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)較淺，地基開挖時通常會采用兩邊開挖的基坑開挖方法，所以在基坑開挖結(jié)束后，需要對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進行回填、夯實處理。但是在實際施工作業(yè)中，部分建設(shè)方的夯實工作不到位，導(dǎo)致燃氣管道在建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)回填層處理不到位的情況下，燃氣管線會在地基沉降后，其彎頭逆時針旋轉(zhuǎn)，繼而引起管道漏氣。

2.3 影響燃氣管道表箱受力結(jié)構(gòu)

在燃氣管道生產(chǎn)過程中，室外燃氣表箱通常會固定在地坪區(qū)域，若建筑物地基、地坪的相對位移同步增加，表箱出口端、進口端整體損害較小。然而在地基不均沉降后，由于表箱無法與地下燃氣管線同步移動，所以燃氣管道表箱進口端會在拉力足以下，直接出現(xiàn)受力結(jié)構(gòu)受損、彎曲變形等問題，影響燃氣管道生產(chǎn)工作質(zhì)量。

3 燃氣管道生產(chǎn)時地基不均勻沉降現(xiàn)象的應(yīng)對措施

3.1 加強地基施工管理力度

為在燃氣管道生產(chǎn)中，控制地基不均勻沉降對燃氣管道造成的不利影響，相關(guān)人員應(yīng)從引起地基不均勻沉降現(xiàn)象的原因入手，通過加強地基施工管理力度的方式，保障地基整體質(zhì)量，預(yù)防地基不均勻沉降風險。具體來說，一方面，建設(shè)方在建筑地基施工作業(yè)中，應(yīng)嚴格按照地基施工工藝，規(guī)范施工流程，提前做好地基不均勻沉降的防范工作。另一方面，針對已經(jīng)出現(xiàn)沉降問題的地基，則應(yīng)采用強夯法、墊層法、換填法等方式，對地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行處理。在地基不均勻沉降現(xiàn)象的預(yù)防與及時處理中，可有效避免地基沉降問題影響燃氣管道生產(chǎn)，確保建筑物燃氣供應(yīng)期間的整體安全性[3]。

3.2 優(yōu)化燃氣管道施工設(shè)計

在強化地基施工質(zhì)量管理的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員還應(yīng)優(yōu)化燃氣管道施工設(shè)計。首先，在燃氣管道設(shè)計方面。相關(guān)人員在制造燃氣管道時，應(yīng)從材料選擇、燃氣管道結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面，提前分析地基不均勻沉降可能對燃氣管道生產(chǎn)造成的影響。隨后根據(jù)不同建筑物地下基礎(chǔ)解雇，對應(yīng)完成燃氣管道設(shè)計方案，確保燃氣管道生產(chǎn)滿足建筑物燃氣供應(yīng)需求。除此之外，設(shè)計燃氣管道時，相關(guān)人員應(yīng)與建筑物配套設(shè)施共同建設(shè)，使燃氣管道施工與建筑主體工程同步竣工。若建筑物條件允許，可將燃氣管理設(shè)計為“架空管道”，使其根據(jù)建筑物區(qū)域分布、實際形態(tài)，從墻外繞行進入室內(nèi)，同時通過淺埋線管的方式，控制地基不均勻沉降后對燃氣管道產(chǎn)生的作用力。在此期間，設(shè)計人員可將金屬軟管布設(shè)在燃氣表箱水平管位置，從而使表箱靈活適應(yīng)地基沉降拉力。

其次，正式埋設(shè)燃氣管道時，還應(yīng)對地基區(qū)域所開挖的管溝進行處理，確保建筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中管溝回填無誤后，方可埋入燃氣管線。燃氣管線埋設(shè)前期，可在管道外部加裝套管防護設(shè)施，隨后根據(jù)建筑物分布情況，對應(yīng)的敷設(shè)燃氣管線。具體的燃氣管線埋設(shè)方法可選擇“淺埋”“架空管道”等方式，但是在采用淺埋方法時，還應(yīng)確保燃氣管線埋設(shè)深度符合該地區(qū)的燃氣管道設(shè)計的相關(guān)規(guī)范。最后，設(shè)置燃氣管道時，應(yīng)盡量減少各截管線的銜接點，可利用管材自身的彎曲能力，利用其彎曲半徑完成管道銜接，以此控制燃氣管道中彎頭的使用，預(yù)防地基不均勻沉降時，彎頭在拉力作用下直接斷開，影響燃氣管道的生產(chǎn)工作。在燃氣管道施工過程中，對于已經(jīng)穿出地面的地立管，相關(guān)人員還應(yīng)提前設(shè)置套管，避免該管道在建筑物施工中與周邊混凝土固結(jié)。另外，確定燃氣管道埋設(shè)深度時，應(yīng)采用“分級設(shè)置”的方法，從而增強燃氣管道本身的變形能力，弱化地基不均勻沉降對燃氣管道生產(chǎn)造成的影響。

3.3 科學(xué)選擇燃氣管道材料

為避免地基不均勻沉降對燃氣管道生造成的影響，相關(guān)人員還應(yīng)在燃氣管道制造生產(chǎn)中，科學(xué)選擇燃氣管道材料。地基不均勻沉降引起的燃氣管道變形、管道各組件彎曲問題是危害燃氣管道生產(chǎn)的主要原因，因此，選用燃氣管道材料時，可在保證材料質(zhì)量的前提下，選擇塑性良好的燃氣管道材料。比如鋼管、PE管，該種材料在實際運用中，可在地基不均勻沉降將破壞點集中在燃氣管道固定點后，可使燃氣感到具有較強的延伸性，甚至能夠利用管材本身作為彎曲接頭，從而擴大燃氣管道材料的屈服極限，放置地基不均勻沉降現(xiàn)場產(chǎn)生受，因材料承重、拉伸能力較弱而影響燃氣管道正常生產(chǎn)。

3.4 重視燃氣管道后期維護

重視燃氣管道后期維護，同樣是燃氣管道生產(chǎn)應(yīng)對地基不均勻沉降問題的主要方法。在燃氣管道施工完畢后，檢查人員應(yīng)定期巡查燃氣管道施工區(qū)域，檢查建筑物周邊燃氣管道有無裂縫問題，觀察周邊地基的沉降現(xiàn)象。若出現(xiàn)地基不均勻沉降、沉降量驟然增加的情況，檢查人員可及時排查問題原因，并對地基不均勻沉降問題進行有效處理，防范燃氣事故風險。在評估燃氣管道布設(shè)區(qū)域有無地基不均勻沉降現(xiàn)場時，相關(guān)人員需重點排查建筑物地面、小區(qū)與周邊道路人行道、橋梁等區(qū)域，一旦發(fā)現(xiàn)地基沉降問題，應(yīng)立即查看燃氣管道、燃氣管道各配套設(shè)施的受損程度，繼而通過填埋、回填、管道修復(fù)的方式，解決地基不均勻沉降問題，維護燃氣管道的安全生產(chǎn)。

3.5 推進燃氣管道施工人才建設(shè)

施工人員的整體素質(zhì)，直接影響著地基、燃氣管道安裝施工的質(zhì)量。因此，為減少地基不均勻沉降問題，保障燃氣管道生產(chǎn)質(zhì)量，還應(yīng)積極推進燃氣管道施工人才建設(shè)，提升其技術(shù)水平、職業(yè)素養(yǎng)，使其通過自身的施工技術(shù)、能力經(jīng)驗，科學(xué)完成燃氣管道設(shè)計工作，選擇合理的管線敷設(shè)方法。同時能夠嚴格按照燃氣管道安裝工藝，有序的完成燃氣管道安全施工工作。與此同時，相關(guān)管理部門應(yīng)強化燃氣管道安裝施工作業(yè)的后期驗收，確保其整體設(shè)計、施工質(zhì)量符合行業(yè)規(guī)定。另外，為在根源上預(yù)防地基不均勻沉降對燃氣管道生產(chǎn)造成的影響，還應(yīng)重視建筑物、道路施工人才的培養(yǎng)，使其嚴格把控各類工程施工的地基質(zhì)量。

在具體人才建設(shè)中，相關(guān)企業(yè)可通過專業(yè)技能培訓(xùn)、安全質(zhì)量意識培養(yǎng)的方式，采用內(nèi)部交流、技術(shù)訓(xùn)練、對外學(xué)習(xí)等活動，提升燃氣管道、地基施工人才技術(shù)水平，打造高素質(zhì)的施工人才隊伍。在增強一線施工人員技術(shù)能力的前提下，相關(guān)人員還應(yīng)通過安全教育、責任制度，明確其在燃氣管道與地基施工中的基本責任，使其嚴格按照相關(guān)要求，完成施工作業(yè)，強化燃氣管道敷設(shè)、地基不均勻沉降處理中的安全意識，嚴格把控燃氣管道施工中的安全關(guān)、質(zhì)量關(guān)，為燃氣管道可靠生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

綜上所述，地基不均勻沉降現(xiàn)象會導(dǎo)致燃氣管道生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)效率受到影響，甚至?xí)苯悠茐娜細夤艿栏鹘M件的應(yīng)力結(jié)構(gòu)。為消除地基不均勻沉降對燃氣管道生產(chǎn)造成的影響，相關(guān)人員應(yīng)在地基施工質(zhì)量管理的基礎(chǔ)上，優(yōu)化燃氣管道設(shè)計、加強燃氣管道后期維護管理，全面預(yù)防地基不均勻沉降風險，維護燃氣管道生產(chǎn)的安全性與可靠性。