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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6～10m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强化抗震措施，以保证安全。

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同意长度变化量时，对管道可不作特别处理，按一般管道对待。应向有关部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，尽量采用浅埋方式。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0．5～0．8m。
　　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30～80之间(如图7-31所示)。这种状况下，管道在断层活动时处于受拉状态，不会因压缩而屈曲破坏。
　　采纳延性较好的钢材，Q235A钢材可以满足要求。同时，提升现场焊接质量，减少应力集中而降低延性。
　　提升管道壁厚，DN600钢管壁厚不小于10mm，DN200mm钢管壁厚为8mm。
　　在断层一侧的适当位置设置固定镇墩，以保证管道在地震发生时产生弯曲变形而不是剪切变形，加强管道抵抗断层活动的能力。
　　在断层区段内，不同意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平面图
　　施工中可采用以下措施；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100～140m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1．6MPa，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掉。波纹伸缩节顺气流方向安装后应每半年观测1次，5年内视状况及时凋整或改换。
　　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，MU7．5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1．2～2．1m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，其余不再作特别处理。
　　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。