地基不均匀沉降对燃气管道生产的影响及应对措施

龚雪君(南京市燃气工程设计院有限公司，江苏 南京 210009)

0 引言

燃气管道生产中，地基不均匀沉降会直接对燃气管道内部结构造成损伤，因此，为维护燃气管道生产生产，发挥其在社会经济中的应用价值，应综合分析引起地基不均匀沉降的主要原因，继而在地基施工、燃气管道维护中，排查相关影响因素。具体来说，地基沉降主要是指建筑物、道路等工程在建设中，其基础建设会与地下基础结构出现错位。在地基施工过程中，各类建设工程的基础建设多以管桩工艺为建设模式，若在施工作业中，建筑物、道路基础结构、承重结构在外力与结构内部材料的影响下，会出现不均匀沉降现象。燃气管道作为埋设在各类工程基础结构中非承重区域的重要通道，地基不均匀沉降的产生，同样会对燃气管道生产造成影响[1]。

1 地基不均匀沉降的原因

结合以往地质沉降现象分析可知，引起地基不均匀沉降的原因较多，较为常见的因素包括以下几种。

其一，燃气管道所在区域地基非承重结构回填时，若回填土质较为松软，整体承重作用小，则会导致回填层在地基使用期间缓慢沉降。对于本身属于软土地基、建设区域土质含水量大时，以及地基施工期间压实、碾压效果不佳时，都会影响该结构回填效果，使得地基回填层产生不均匀沉降现象。

其二，各地区的燃气管道同样会分布在市政道路下方，但在道路上行使车辆长期挤压地基或载重过大时，地基同样会出现不均匀沉降现象。

其三，市政工程建设中，若项目规划设计、施工管理不到位，将导致市政工程建设期间的部分作业会改变地基周边土层受力结构，继而使得地基内部承重能力弱化，不均匀沉降现象明显。

2 地基不均匀沉降对燃气管道生产的影响

2.1 导致表箱固定位置改变

燃气管道生产过程中，地基不均匀沉降现象的产生，会导致燃气管道的燃气表箱固定位置出现改变。具体来说，燃气表箱的布设位置为燃气管道外部通道的墙面上，但在地基不均匀沉降现场产生后，表箱与阀门、管道架、地立管的接触端口会受到影响，并且在沉降过大后，用于连接各结构的管线塑性将无法适应地基沉降引起的结构位移，因此，地立管会在地基不均匀沉降后，脱出墙面，甚至会产生弯曲变形问题，随后会向进口端施加拉力，使得表箱位置倾斜，侧板会面临压坏、变形的风险[2]。在此期间，表箱会在位置改变后，对燃气管道丝口部位施加压力，使得该结构与其他衔接部位的预紧力增加，使得燃气管道断裂荷载增加，严重影响着燃气管道生产的安全性。

2.2 使得燃气管道面临漏气风险

地基不均匀沉降同样会使燃气管道在生产时，面临着漏气风险。通常情况下，燃气管道会将室外建筑物外墙作为室内外的连接通道，所以室内外地基在不均匀沉降影响下出现位移后，会直接破坏燃气管道生产。一方面，对于高层、超高层建筑物，其在自重力的作用下，室内地面会产生缓慢沉降情况，而建筑物在随着地基下沉时，燃气管道会向下实力，使得燃气管道、内部管件在压力产生后逐渐转动，若转动角度超出燃起管道衔接区域的位移设定值，燃气管道会产生漏气现象。另一方面，多层建筑物室外地基不均匀沉降后，由于该列建筑物基础结构较浅，地基开挖时通常会采用两边开挖的基坑开挖方法，所以在基坑开挖结束后，需要对基础结构进行回填、夯实处理。但是在实际施工作业中，部分建设方的夯实工作不到位，导致燃气管道在建筑基础结构回填层处理不到位的情况下，燃气管线会在地基沉降后，其弯头逆时针旋转，继而引起管道漏气。

2.3 影响燃气管道表箱受力结构

在燃气管道生产过程中，室外燃气表箱通常会固定在地坪区域，若建筑物地基、地坪的相对位移同步增加，表箱出口端、进口端整体损害较小。然而在地基不均沉降后，由于表箱无法与地下燃气管线同步移动，所以燃气管道表箱进口端会在拉力足以下，直接出现受力结构受损、弯曲变形等问题，影响燃气管道生产工作质量。

3 燃气管道生产时地基不均匀沉降现象的应对措施

3.1 加强地基施工管理力度

为在燃气管道生产中，控制地基不均匀沉降对燃气管道造成的不利影响，相关人员应从引起地基不均匀沉降现象的原因入手，通过加强地基施工管理力度的方式，保障地基整体质量，预防地基不均匀沉降风险。具体来说，一方面，建设方在建筑地基施工作业中，应严格按照地基施工工艺，规范施工流程，提前做好地基不均匀沉降的防范工作。另一方面，针对已经出现沉降问题的地基，则应采用强夯法、垫层法、换填法等方式，对地基内部结构进行处理。在地基不均匀沉降现象的预防与及时处理中，可有效避免地基沉降问题影响燃气管道生产，确保建筑物燃气供应期间的整体安全性[3]。

3.2 优化燃气管道施工设计

在强化地基施工质量管理的基础上，相关人员还应优化燃气管道施工设计。首先，在燃气管道设计方面。相关人员在制造燃气管道时，应从材料选择、燃气管道结构设计等方面，提前分析地基不均匀沉降可能对燃气管道生产造成的影响。随后根据不同建筑物地下基础解雇，对应完成燃气管道设计方案，确保燃气管道生产满足建筑物燃气供应需求。除此之外，设计燃气管道时，相关人员应与建筑物配套设施共同建设，使燃气管道施工与建筑主体工程同步竣工。若建筑物条件允许，可将燃气管理设计为“架空管道”，使其根据建筑物区域分布、实际形态，从墙外绕行进入室内，同时通过浅埋线管的方式，控制地基不均匀沉降后对燃气管道产生的作用力。在此期间，设计人员可将金属软管布设在燃气表箱水平管位置，从而使表箱灵活适应地基沉降拉力。

其次，正式埋设燃气管道时，还应对地基区域所开挖的管沟进行处理，确保建筑基础结构中管沟回填无误后，方可埋入燃气管线。燃气管线埋设前期，可在管道外部加装套管防护设施，随后根据建筑物分布情况，对应的敷设燃气管线。具体的燃气管线埋设方法可选择“浅埋”“架空管道”等方式，但是在采用浅埋方法时，还应确保燃气管线埋设深度符合该地区的燃气管道设计的相关规范。最后，设置燃气管道时，应尽量减少各截管线的衔接点，可利用管材自身的弯曲能力，利用其弯曲半径完成管道衔接，以此控制燃气管道中弯头的使用，预防地基不均匀沉降时，弯头在拉力作用下直接断开，影响燃气管道的生产工作。在燃气管道施工过程中，对于已经穿出地面的地立管，相关人员还应提前设置套管，避免该管道在建筑物施工中与周边混凝土固结。另外，确定燃气管道埋设深度时，应采用“分级设置”的方法，从而增强燃气管道本身的变形能力，弱化地基不均匀沉降对燃气管道生产造成的影响。

3.3 科学选择燃气管道材料

为避免地基不均匀沉降对燃气管道生造成的影响，相关人员还应在燃气管道制造生产中，科学选择燃气管道材料。地基不均匀沉降引起的燃气管道变形、管道各组件弯曲问题是危害燃气管道生产的主要原因，因此，选用燃气管道材料时，可在保证材料质量的前提下，选择塑性良好的燃气管道材料。比如钢管、PE管，该种材料在实际运用中，可在地基不均匀沉降将破坏点集中在燃气管道固定点后，可使燃气感到具有较强的延伸性，甚至能够利用管材本身作为弯曲接头，从而扩大燃气管道材料的屈服极限，放置地基不均匀沉降现场产生受，因材料承重、拉伸能力较弱而影响燃气管道正常生产。

3.4 重视燃气管道后期维护

重视燃气管道后期维护，同样是燃气管道生产应对地基不均匀沉降问题的主要方法。在燃气管道施工完毕后，检查人员应定期巡查燃气管道施工区域，检查建筑物周边燃气管道有无裂缝问题，观察周边地基的沉降现象。若出现地基不均匀沉降、沉降量骤然增加的情况，检查人员可及时排查问题原因，并对地基不均匀沉降问题进行有效处理，防范燃气事故风险。在评估燃气管道布设区域有无地基不均匀沉降现场时，相关人员需重点排查建筑物地面、小区与周边道路人行道、桥梁等区域，一旦发现地基沉降问题，应立即查看燃气管道、燃气管道各配套设施的受损程度，继而通过填埋、回填、管道修复的方式，解决地基不均匀沉降问题，维护燃气管道的安全生产。

3.5 推进燃气管道施工人才建设

施工人员的整体素质，直接影响着地基、燃气管道安装施工的质量。因此，为减少地基不均匀沉降问题，保障燃气管道生产质量，还应积极推进燃气管道施工人才建设，提升其技术水平、职业素养，使其通过自身的施工技术、能力经验，科学完成燃气管道设计工作，选择合理的管线敷设方法。同时能够严格按照燃气管道安装工艺，有序的完成燃气管道安全施工工作。与此同时，相关管理部门应强化燃气管道安装施工作业的后期验收，确保其整体设计、施工质量符合行业规定。另外，为在根源上预防地基不均匀沉降对燃气管道生产造成的影响，还应重视建筑物、道路施工人才的培养，使其严格把控各类工程施工的地基质量。

在具体人才建设中，相关企业可通过专业技能培训、安全质量意识培养的方式，采用内部交流、技术训练、对外学习等活动，提升燃气管道、地基施工人才技术水平，打造高素质的施工人才队伍。在增强一线施工人员技术能力的前提下，相关人员还应通过安全教育、责任制度，明确其在燃气管道与地基施工中的基本责任，使其严格按照相关要求，完成施工作业，强化燃气管道敷设、地基不均匀沉降处理中的安全意识，严格把控燃气管道施工中的安全关、质量关，为燃气管道可靠生产奠定基础。

4 结语

综上所述，地基不均匀沉降现象会导致燃气管道生产质量、生产效率受到影响，甚至会直接破坏燃气管道各组件的应力结构。为消除地基不均匀沉降对燃气管道生产造成的影响，相关人员应在地基施工质量管理的基础上，优化燃气管道设计、加强燃气管道后期维护管理，全面预防地基不均匀沉降风险，维护燃气管道生产的安全性与可靠性。