管道穿越地裂帶

1、管道穿越地裂帶 我國(guó)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常遇有地裂帶。壓力管道有時(shí)也需要穿越地裂斷層地段。地裂縫活動(dòng)主要為豎向錯(cuò)動(dòng)，同時(shí)存在一個(gè)水平運(yùn)動(dòng)分量。鋼管穿越地裂縫，隨著地裂縫運(yùn)動(dòng)的增大，管道的軸向應(yīng)力占主導(dǎo)地位，而彎曲應(yīng)力相對(duì)較小，管道可能出現(xiàn)的破壞為拉伸破壞管道的軸向應(yīng)變主要集中在距地裂縫較近的管段上(約610m以內(nèi))，當(dāng)發(fā)生地震時(shí)，斷層錯(cuò)動(dòng)，穿越斷裂帶的管段最容易破壞，因此對(duì)這部分管段必須強(qiáng)化抗震措施，以保證安全。 圖7-31 管道穿越斷裂帶敷設(shè)1管道；2錯(cuò)動(dòng)方向；3斷層 1穿越地裂帶的措施與要求當(dāng)斷層錯(cuò)動(dòng)引起管道長(zhǎng)度的變化量小于管道最大同意長(zhǎng)度變化量時(shí)，對(duì)管道可不作特別處理，按一般管道對(duì)待。應(yīng)向有

2、關(guān)部門索取具體斷層的勘測(cè)資料，了解斷層的部位、等級(jí)等有關(guān)斷層參數(shù)，充分研究分析后確定。在瞞足管道埋深的前提下，盡量采用淺埋方式。此時(shí)作用于管道上的土壓力、縱向摩擦力較小，管道不易變形，可免遭破壞。在斷層地帶的管道，一般情況下埋深不大于0508m。管道穿越斷裂帶盡可能選擇在最小帶寬處通過(guò)，并盡可能不與斷裂帶方向平行敷設(shè)。管道斜向穿過(guò)斷層時(shí)，應(yīng)使斷裂帶平面與管軸線的交角控制在3080之間(如圖7-31所示)。這種狀況下，管道在斷層活動(dòng)時(shí)處于受拉狀態(tài)，不會(huì)因壓縮而屈曲破壞。采納延性較好的鋼材，q235a鋼材可以滿足要求。同時(shí)，提升現(xiàn)場(chǎng)焊接質(zhì)量，減少應(yīng)力集中而降低延性。提升管道壁厚，dn600鋼管壁厚

3、不小于10mm，dn200mm鋼管壁厚為8mm。在斷層一側(cè)的適當(dāng)位置設(shè)置固定鎮(zhèn)墩，以保證管道在地震發(fā)生時(shí)產(chǎn)生彎曲變形而不是剪切變形，加強(qiáng)管道抵抗斷層活動(dòng)的能力。在斷層區(qū)段內(nèi)，不同意設(shè)置造成動(dòng)力特性不一致的部件，如三通、旁通、閥門及變化管徑、管壁等。在斷層區(qū)段內(nèi)敷設(shè)管道的管溝應(yīng)為上寬下窄的梯形溝槽，然后回填砂、砂性土質(zhì)或砂礫石等，以降低管道與土壤之間的摩擦力，增大管道適應(yīng)斷層活動(dòng)的能力。在固定鎮(zhèn)墩之間的管段上，設(shè)置可適應(yīng)軸向變形(位移)、水平錯(cuò)動(dòng)及上下錯(cuò)動(dòng)的波形伸縮節(jié)，以適應(yīng)地震發(fā)生時(shí)斷層的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。2燃?xì)夤茉獯┰降卣饚┕と細(xì)夤艿来┰降亓芽p平面田見圖7-32所示。 圖7-32 高壓燃?xì)夤艿来┰?/p>

4、地裂縫平面圖 施工中可采用以下措施；燃?xì)夤艿揽拷亓芽p即升高，使燃?xì)夤艿罍\埋，以便事故發(fā)生時(shí)進(jìn)行切斷。在距地裂縫100140m處設(shè)置閥門井1座，也可與管線相鄰閥門井結(jié)合設(shè)置。管道穿越活動(dòng)等級(jí)為1、2級(jí)的地裂縫，在地裂縫兩側(cè)各裝兩個(gè)小拉桿橫向波紋伸縮節(jié)，工作壓力為16mpa，波數(shù)為8個(gè)波。波紋伸縮節(jié)安裝時(shí)不必預(yù)拉伸或預(yù)壓縮，安裝后應(yīng)將安裝用的雙頭螺栓拆掉。波紋伸縮節(jié)順氣流方向安裝后應(yīng)每半年觀測(cè)1次，5年內(nèi)視狀況及時(shí)凋整或改換。管道穿越地裂縫處設(shè)管溝，先做3：7灰土墊層，管溝底為鋼筋混凝土底板，溝壁用m5水泥砂漿，mu75磚砌筑，壓頂餛凝土為c10，蓋板混凝土為c20。管溝內(nèi)底板壓花，溝外壁用冷底

5、子油打底，刷熱瀝青兩道防水。管道敷設(shè)后，管溝內(nèi)充填松散粗砂。蓋板用1：2水泥砂漿(內(nèi)加5防水劑)嵌縫、座漿，并抹面20mm厚。波紋膨脹節(jié)安裝在井室中，井室與管溝連接處砌磚墻隔開，井室中不填砂。井室與管溝連接處及管溝兩端磚墻處，在燃?xì)夤艿郎涎b套管并用油麻、瀝青將環(huán)形間隙密封。管道穿越活動(dòng)等級(jí)為3、4級(jí)的地裂縫，要求距地裂縫50m范圍內(nèi)不能設(shè)支管，管底埋深控制在1221m之間，并以中粗砂作回填土，填至管項(xiàng)以上300mm，長(zhǎng)度前后各100m。當(dāng)管道埋深不能滿足要求時(shí)，距地裂縫左右各50m范圍內(nèi)的管道以地溝形式淺埋，其余不再作特別處理。波紋膨脹節(jié)用于補(bǔ)償管道的熱脹冷縮，均安裝于兩個(gè)固定支架之間。波紋膨脹節(jié)與管道處于同一軸線上，運(yùn)行是可靠的。但用于地裂縫的豎向錯(cuò)動(dòng)與橫向錯(cuò)動(dòng)時(shí)，波紋膨脹節(jié)會(huì)受力彎曲，而且與管道不會(huì)在同一軸線上。波紋膨脹節(jié)彎曲后，會(huì)承受地裂縫錯(cuò)動(dòng)后的外力以及燃?xì)獾膬?nèi)壓力。例如安裝dn600mm高壓管道的波紋膨脹節(jié)時(shí)，膨脹節(jié)下方有排水管，為保證兩者的安全距離，燃?xì)夤艿捞Ц?，波紋膨脹節(jié)處于高點(diǎn)兩側(cè)管道向下坡。當(dāng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，波紋膨脹節(jié)的安裝螺栓被拉斷，上部波紋被拉開，下部波紋被壓縮變形，因此當(dāng)波紋膨脹節(jié)與管道不處在同一軸線時(shí)，受內(nèi)壓力而變形損壞。波紋膨脹節(jié)用于地裂縫處