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1、管道穿越地裂带 我国的地质结构复杂，常遇有地裂带。压力管道有时也需要穿越地裂断层地段。地裂缝活动主要为竖向错动，同时存在一个水平运动分量。钢管穿越地裂缝，随着地裂缝运动的增大，管道的轴向应力占主导地位，而弯曲应力相对较小，管道可能出现的破坏为拉伸破坏管道的轴向应变主要集中在距地裂缝较近的管段上(约610m以内)，当发生地震时，断层错动，穿越断裂带的管段最容易破坏，因此对这部分管段必须加强抗震措施，以确保安全。图7-31 管道穿越断裂带敷设1管道；2错动方向；3断层1穿越地裂带的措施与要求当断层错动引起管道长度的变化量小于管道最大允许长度变化量时，对管道可不作特殊处理，按一般管道对待。应向有关部
2、门索取具体断层的勘测资料，了解断层的部位、等级等有关断层参数，充分研究分析后确定。在瞒足管道埋深的前提下，尽量采取浅埋方式。此时作用于管道上的土压力、纵向摩擦力较小，管道不易变形，可免遭破坏。在断层地带的管道，一般情况下埋深不大于0508m。管道穿越断裂带尽可能选择在最小带宽处通过，并尽可能不与断裂带方向平行敷设。管道斜向穿过断层时，应使断裂带平面与管轴线的交角控制在3080之间(如图7-31所示)。这种情况下，管道在断层活动时处于受拉状态，不会因压缩而屈曲破坏。采用延性较好的钢材，Q235A钢材可以满足要求。同时，提高现场焊接质量，减少应力集中而降低延性。提高管道壁厚，DN600钢管壁厚不小
3、于10mm，DN200mm钢管壁厚为8mm。在断层一侧的适当位置设置固定镇墩，以确保管道在地震发生时产生弯曲变形而不是剪切变形，增强管道抵抗断层活动的能力。在断层区段内，不允许设置造成动力特性不一致的部件，如三通、旁通、阀门及变化管径、管壁等。在断层区段内敷设管道的管沟应为上宽下窄的梯形沟槽，然后回填砂、砂性土质或砂砾石等，以降低管道与土壤之间的摩擦力，增大管道适应断层活动的能力。在固定镇墩之间的管段上，设置可适应轴向变形(位移)、水平错动及上下错动的波形伸缩节，以适应地震发生时断层的复杂运动。2燃气管遭穿越地震带施工燃气管道穿越地裂缝平面田见图7-32所示。图7-32 高压燃气管道穿越地裂缝
4、平面图 施工中可采取以下措施；燃气管道靠近地裂缝即升高，使燃气管道浅埋，以便事故发生时进行切断。在距地裂缝100140m处设置阀门井1座，也可与管线相邻阀门井结合设置。管道穿越活动等级为1、2级的地裂缝，在地裂缝两侧各装两个小拉杆横向波纹伸缩节，工作压力为16MPa，波数为8个波。波纹伸缩节安装时不必预拉伸或预压缩，安装后应将安装用的双头螺栓拆除。波纹伸缩节顺气流方向安装后应每半年观测1次，5年内视情况及时凋整或更换。管道穿越地裂缝处设管沟，先做3：7灰土垫层，管沟底为钢筋混凝土底板，沟壁用M5水泥砂浆，MU75砖砌筑，压顶馄凝土为C10，盖板混凝土为C20。管沟内底板压花，沟外壁用冷底子油打
5、底，刷热沥青两道防水。管道敷设后，管沟内充填松散粗砂。盖板用1：2水泥砂浆(内加5防水剂)嵌缝、座浆，并抹面20mm厚。波纹膨胀节安装在井室中，井室与管沟连接处砌砖墙隔开，井室中不填砂。井室与管沟连接处及管沟两端砖墙处，在燃气管道上装套管并用油麻、沥青将环形间隙密封。管道穿越活动等级为3、4级的地裂缝，要求距地裂缝50m范围内不能设支管，管底埋深控制在1221m之间，并以中粗砂作回填土，填至管项以上300mm，长度前后各100m。当管道埋深不能满足要求时，距地裂缝左右各50m范围内的管道以地沟形式浅埋，其余不再作特殊处理。波纹膨胀节用于补偿管道的热胀冷缩，均安装于两个固定支架之间。波纹膨胀节与
6、管道处于同一轴线上，运行是可靠的。但用于地裂缝的竖向错动与横向错动时，波纹膨胀节会受力弯曲，而且与管道不会在同一轴线上。波纹膨胀节弯曲后，会承受地裂缝错动后的外力以及燃气的内压力。例如安装DN600mm高压管道的波纹膨胀节时，膨胀节下方有排水管，为保证两者的安全距离，燃气管道抬高，波纹膨胀节处于高点两侧管道向下坡。当进行强度试验时，波纹膨胀节的安装螺栓被拉断，上部波纹被拉开，下部波纹被压缩变形，因此当波纹膨胀节与管道不处在同一轴线时，受内压力而变形损坏。波纹膨胀节用于地裂缝处，由于地裂缝活动，年长日久，波纹膨胀节都会处于弯曲状态。波纹膨胀节用在高压燃气管上是不安全的，因为缺少可靠的设备，故在高压燃气管设波纹膨胀节处改用钢管连接，以后定期观察，再作处理。