道路改扩建过程中地下管线保护措施的探索与实践

韩关宝 牛志强

1栾川龙宇钼业有限公司（471500） 2 郑州科技学院土木建筑工程学院（450064）

摘 要：地下管线是市政道路中的“经脉与血管”，是道路基础设施中重要的组成部分，但在道路改扩建过程中施工单位常常因地下管线位置不明确、走向不清晰、资料不详细等原因在施工过程中对地下管线造成破坏，这不仅可能产生经济损失，而且会影响群众的正常生产与生活，甚至产生安全隐患，造成人身伤亡。文章结合道路改扩建工程实例，分析施工过程中地下管线遭到破坏的主要原因，提出对地下管线行之有效的保护方法，解决了地下管线功能不明确、图纸不齐全、走向不清晰、保护有困难的技术难题。

关键词：道路改扩建；地下管线；保护措施

0 前言

栾川龙宇钼业小庙岭选矿公司（以下简称“该公司”） 厂区及周边道路升级改造工程 （以下简称“该工程”）改扩建道路长800 m，涉及部分强电、弱电、给排水管、采暖管道的改造，地下管线错综复杂，施工难度极大。下面将结合具体工程实例，就道路改扩建过程中地下管线的保护技术难题进行探索与实践。

1 该工程地下管线现状分析

2019 年 9 月， 施工单位进场，2019 年 12 月完工，该工程属于市政道路改扩建类型。 该工程施工区域涉及供热管道、供水管道、污水管道、电力电缆管道等，多种管线相互交叉布置，从而导致地下管线布局不合理，出现严重“打架”情况，实际敷设与图纸不符、管线走向不清晰、功能不明确。因对地下管线不熟悉，在施工过程中往往会挖断或者破坏地下管线，造成停电、停水、停暖、通讯中断、污水横流等情况，严重影响生产与生活。

2 该工程地下管线存在的问题

该工程没有保存完整的地下管线竣工图纸，地下管线在图纸上标注不明确，之前建造的地下管线档案未进行规范的管理是地下管线保护困难的重要原因。 与此同时，一些管线在施工过程中未经过严格的规划与论证，施工单位盲目且未按照规范标准进行地下管线埋设施工，因此在工程完工之后无施工图或者无竣工图纸。在没有完整地下管线施工图纸或者竣工图纸的情况下，以前地下管线不规范的埋设可能会产生大量安全隐患，在这种情况下施工要更加严谨与规范。对该工程现场施工实际情况分析，地下管线施工与保护普遍存在以下问题。

2.1 图纸与实际不实

由于之前地下管线施工管理不规范，施工单位违法分包，将部分地下管线分部分项工程分包给不具备专业施工能力与资质的施工单位，且施工单位未合理安排施工，地下管线未按照设计图纸敷设与施工，与施工图纸不符在地下管线工程完工后草草了事，求急图快，未规范的编制竣工图纸，最终导致施工图纸、竣工图纸与现场实际管线的敷设不一致。

2.2 勘测方式落后

在地下管线施工中，检验现场地下管线与施工图纸对比是前期准备工作，如遇到图纸与现场实际不符的情况就需要进行现场勘测。 施工单位较为常用的办法就是咨询以前地下管线施工单位的施工人员，凭借其模糊记忆进行现场盲挖或者根据地下管线的大致走向试探性开挖，这种方法不准确且费时耗力，极容易挖到电缆或者管道，可能对管线造成破坏，甚至对施工人员造成安全危害。

可采用电子设备如管线金属探测仪，但是电子设备也具有局限性，如探测深度、土质、不同液体等都会受到不同程度的影响，不能高效地配合现场施工。

2.3 勘测不充分

施工单位忙于赶工期或者受制于特殊天气，未与地下管线权属单位有效及时沟通，未进行科学探测，部分地下管线大致了解线路，但细节部位尚未摸查清楚，便急于施工，很难准确掌握地下管线的走向、埋深、材质、包裹方式与布置方式。 不严谨的勘测方式与施工工艺导致地下管线勘测不充分，给接下来的地下管线施工埋下了“定时炸弹”。

2.4 土体问题

2.4.1 土地出现形变导致管线破坏

土体问题是地下管线保护影响的重要因素。 道路工程施工中，位于管线附近的土体极有可能因为路基开挖、挡土墙基础开挖等原因使原始土体结构发生形变。 如果在施工过中产生的形变较大，将会对地下管线造成一定程度的损坏[1]。

2.4.2 地面负荷过大损坏管线

在施工过程中，施工单位在未知管线布置情况下将材料、机械设备放置在管线土体上方，直接给地下管线顶部增加大量的荷载，荷载产生的压应力转递给地下管线，这样不可避免地对管线造成了破坏。

2.5 极端气候条件影响

该工程所在地平均海拔1 400 m，高海拔、低温与反复冻融环境明显。 在道路改扩建路基开挖过程中，地下管线如若暴露在自然状态下，因天气寒冷，气温底下，很可能会被冻裂或者造成其他损伤。 部分管线长期暴露在外，经雨雪冻融天气或者高温暴晒，管线极易老化、破损，影响其耐久性。

2.6 其他因素

2.6.1 设备震动

施工过程中因机械设备施工造成的振动荷载会导致管线接头产生松动情况。 如压路机在震动的情况下，碾压埋设在管道上方的土体，较大的震动荷载在管线上形成集中压应力。 如果该段管线在碾压部位有接头，则接头部位极易因震动荷载而松动或破裂。

2.6.2 水流的冲刷侵蚀

在施工过程中，排水管口周围会出现漏水情况，水流产生较大的冲击力， 会引起局部的水土流失，导致管线因周围没有土体的保护遭受到破损。 损坏的给排水管、供热管道有漏水的情况出现，在掩埋过程中没有及时发现与处理，但在后来施工的扰动下使管线破损加剧，从而造成更大的隐患。

3 道路改扩建过程中常用的地下管线保护方法

3.1 隔离保护法

在地下管线施工中若在管线敷设较浅的情况下可以充分利用挖隔离槽方法进行保护处理。 通常情况下，可在管线与施工部位之间开挖隔离槽将管线进行隔离。 这样能够有效起到隔离振动力与积压力的效果，从而对管线进行切实有效的保护。 若管线敷设较深则可以在地下管线周围放置坚固的隔离物，如坚硬平滑的石块、钢管板材、树根等，采用此方法可以有效保证管线周围的安全与稳定[2]。

3.2 悬吊保护法

施工时部分管线会因为土体开挖而暴露出来，或者在施工过程中因机械设备振动而产生较大的位移，设置支撑达不到良好的效果，此时对于管线的固定可以通过悬吊保护法来施工。 在使用悬吊法时，需要根据管线的实际情况对吊索的变形与伸长进行实时控制。 吊索固定点位不得因受土体的挤压而变形产生位移。 在使用悬吊法施工中，要保证管线受力位置准确，各个受力点受力要均衡。 利用吊索对受力点和管线位移进行持续不断的调整是施工过程中行之有效的办法，可以确保地下管线免遭破坏。

3.3 卸载保护法

将地下管线顶部的部分荷载卸掉，也是保护管线的重要办法之一。 如地下管线上部有土堆、石块或者大型机械设备，产生的集中应力会导致土体或者管线遭到变形破坏，将管线顶部的土堆、石块或者重载机械设备移位或者将荷载卸掉，使管线不因集中荷载产生的压应力遭到破坏，从而起到保护管线的效果。

3.4 不保护快速突击施工法

在施工过程中，对于一些无名称、无标记管线，预估对其造成破坏并不会产生较为严重的影响生产与生活的情况，或者与相关管线主管部门进行联系后可暂时停止使用但并不影响正常的生产与生活的管线， 在施工过程中可以不对其进行保护，可以组织充足的人力物力，并合理安排专项施工方案，快速突击施工，快速对管线进行修复，在尽可能短的时间内恢复管线的正常运行。

4 施工全过程地下管线保护与实践

4.1 在施工准备阶段的保护措施

在施工前需要通过多种方式获取原始地下管线资料，在不同专业地下管线主管单位的指导下，根据施工图纸或者竣工图纸对现场进行实际对比验证，分析现场管线布置与原始图纸是否有出入，如果出入较大则需要查明管线布置方式后方可施工。 还需要制订可操性强的专项施工方案来指导施工。 为避免错挖乱挖到地下管线，对管线造成破坏或者因其他原因造成人身伤亡，需要制订专项应急施工预案，确保施工安全[3]。 施工之前对施工人员进行技术交底，指导其操作，让施工人员提高质量与安全意识，重视施工过程中的每一个环节，并佩戴与管线匹配的劳动防护用品。 设专职安全管理人员，时刻在现场指导与监督。 挑选熟练机械设备操作手，安排专人跟踪指挥，将责任落实到每个人身上。

4.2 在施工过程中地下管线的保护措施

该工程路基扩宽开挖作业前，组织施工单位与建设单位对比以前图纸与现场实际情况进行复核，通过自喷漆作标记确定地下管线位置，并作好安全距离标识。 对施工人员进行全程跟踪并提示，禁止在警戒线内进行施工作业，避免管道因为遭受挤压而损伤。

在开挖作业中，可以依据土壤含水率或土壤干湿程度的变化对地下管线的位置进行合理推断。 土壤为回填土或者开挖土体明显与周围原始土质不一样时，则表明此处可能敷设有地下管线，在施工过程需要格外注意，可以采取先用机械开挖再采用人工轻挖的方法，避免对管线造成损坏。 如果开挖部位土壤为原状土， 则表明此位置未敷设管线，此时施工相对比较安全。 在开挖过程中，如果土壤突然变干，则应当查看周围是否存在供暖管道。 如果土壤突然变湿，应当检查附近是否存在供水或供暖管道发生漏水情况。 在该工程施工过程中，因为之前的高压电线属于无组织随意埋入地下的，为预防以后电线维修而破坏路面， 因此提前预埋套管，为以后维修保养做好准备工作（如图1 所示）。

图1 道路路基施工过程中预埋电线管道

4.3 地下管线受损采取隔离保护措施

在道路工程基层开挖施工现场中，路基开挖挖到10 kV 高压电线，并对高压电线外皮造成刮伤。出现此危险情况后，立即停止送电，对施工现场进行及时保护，拉设警戒线，立即联系专业管线维修人员赶到施工现场，使用隔离保护法对管线遭到破坏部位进行抢修施工（如图2 所示）。 为了避免发生意外，应对周围的人群进行疏散撤离，保持安全距离并快速组织抢修恢复，努力将损失降到最小程度[4]。

4.4 地下管线完工后的保护措施

道路改扩建完工之后，将地下管线所在位置上方安置管线标识牌，禁止堆放杂物，禁止人员通行，保持安全距离。 要求施工单位在施工过程中遇到以前未知地下管线以及该工程新建的地下管线在竣工图中详细标注，为以后地下管道线路维修提供依据。 制订地下管线专项保护制度，安排专职人员定期对管线周围进行检查与检修[5]，如遇问题及时修复，确保地下管线这条“城市血管”不堵塞、不损坏，保证地下管网正常运行。

图2 道路基础开挖中对高压电线挖损以及保护措施

5 结语

道路改扩建过程中常出现管线功能不明确、图纸不齐全、走向不清晰、管线“打架”等突出问题，给施工带来风险和安全隐患。 通过研究分析道路修缮工程地下管线常见的问题，提出使用隔离保护法、悬吊保护法、卸载保护、不保护快速突击施工等方法对地下管线进行保护。 在施工过程中通过预埋电线套管，对高压电线进行隔离防护，并在竣工图纸中标注地下管线位置，解决了道路施工过程中管线因图纸不全、走向不明易挖到管线而产生安全隐患的技术难题，实现了地下管线维护与高效使用的目标。