試論管道敷設施工中的常見(巖土)問題分析

摘要:管道敷設具有工程線路長，施工周期長的特點，由于是地下工程，地質條件的復雜進一步加大了管道敷設工程的施工難度，本文針對管道敷設施工中常見的問題分析進行討論。

關鍵詞:管道敷設;施工;問題;分析

我國地域廣闊，多變的地形，復雜的地質構造，頻繁發生的自然災害都會給長輸管道的施工造成很大的阻礙。同時，長輸管道的施工也會改變一些山體條件，導致隱藏起來的不穩定山體發生滑塌現象，給長輸管道工程帶來很大困難。目前大型或者特大型管道敷設工程開始重視地質問題，施工中盡量避開大型滑坡地段。但仍有一些中小型滑坡地段潛在的威脅著管道的輸營安全。因此，討論管道敷設施工中的巖土問題是很必要的。

一、管道敷設施工中的巖土問題的分析

據統計，近年來我國滑坡、泥石流、洪水等自然災害以不斷上升的趨勢，使人民生命財產都遭受巨大的損失，管道敷設屬于隱蔽工程，受巖土條件以及各種應力的影響，在施工過程中很容易受損，而一旦受損，修復因受氣候與施工條件的影響也會十分困難。同時，在戈壁、平原、丘陵、土石地區管道敷設中，需先修建便易道路，也將會放大施工作業的影響范圍。因此，在管道敷設施工中需要重視各種不同的巖土問題，并采取相應的對策，才能保證管道敷設的安全施工與順利運用。

(一)管道敷設開挖基坑時的問題

地下管道敷設工程路線較長，需要穿越不同的地質巖土層，在管道敷設施工中，開挖基坑時，將會減少基坑下部的隔水層厚度，當隔水層承受不了承壓水的壓力時，導致承壓水沖破基坑底板，從而容易出現管涌、地質坍塌、失穩等事故，若是開挖基坑后回填不當，也會出現因地質結構不均勻和地表荷載過量而導致的沉降事故。

(二)管道敷設施工中遇到的凍土問題

因氣候問題，管道周圍的土質環境也會因此受到一定的影響，產生凍土融化與土質流變。因輸油管道在輸送過程中會向周圍的土壤散發熱量，引起凍土融化，從而導致融化下沉的現象發生。也會遇到邊坡融凍形成泥流與滑塌、冰丘與冰椎等災害。而這些都將會引起地下埋藏的管道的變形現象，同時也會使局部應力增加，嚴重時，將會造成斷裂事故。此外，在高寒地帶，受到凍土凍脹的作用從而導致打入基礎中的短樁上拔，使高架敷設的管道也難逃變形之災。

(三)管道敷設邊坡地質條件下的施工遇到的問題

在邊坡地質條件下的有關管道敷設工程，管道敷設往往會對山體的穩定性有明顯的破壞，如果施工不當，很容易使穩固的坡體出現滑動現象。因此，在施工中，應特別注重邊坡的巖石性質。通常由硬質巖石與土體組成的邊坡，其抗風化與抗水侵蝕的能力較強，結構會比較穩定，而由軟質巖石與土體組成的邊坡穩定性相對較差，容易滑動或者坍塌;同時，邊坡的穩定狀況受巖土的層面、縫隙等的傾向影響很大，若其傾向與邊坡反向，邊坡就會較穩定;若是方向相同，邊坡就容易坍塌和滑動。在施工過程中，開挖坡腳不合理，或者堆放材料不合理，都會改變邊坡平衡度，引起邊坡滑動。

在管道敷設過程中，因缺少對坡腳的水工保護措施，余土會散堆在坡腳，新填土和部分坡腳原土將會被河道侵蝕，使坡腳對滑坡體的支撐削弱，大量地表水將會滲入地下，而邊坡的滑動與水有直接關系，水將增加巖土的容重，軟化巖土，使巖土的抗剪強度受損，從而導致垮塌現象。因管道敷設設計的路線，往往優先選擇平穩、順直的地段，所以會使滑坡體的抗滑段受到損害，當管道敷設工程橫穿坡體抗滑段或者擠壓段時，會在一定程度上削弱抗滑段的抗滑力。另外，工程施工過程所帶來的振動，有可能造成排水方面出現局部排放不暢等，這些都可能是造成滑坡的誘因。

二、應對管道敷設施工中問題的防范措施

在進行長輸管道的敷設之前，要嚴格根據管道所在區域的區域地質資料對需要施工的地區進行地質勘查，查明管道沿線滑坡、坍塌、泥石流等較差的地質現象，保證穿越區的區域穩定性良好。

管道敷設施工中遇到滑動或坍塌的坡體，應首先采取繞行方案，此外，在復雜的滑坡因素下導致治理困難的情況下，也可采用繞避方案。

避免管道敷設施工過程中產生新的誘因，仔細分析管道建設對邊坡穩定性的影響，為增加抗滑力采取必要的工程措施，減少下滑力。

滑坡和坍塌的發生與地表水和地下水有著直接關系，因此，需要采取有效的排水措施，既要避免滑坡段坡體表面聚集地表水，也要避免鄰近坡體的地表水排到滑坡體地段。同時為了防止地表水滲透到坡體深層，需要對地表做出適當的處理;另外，要防止河道和溝渠等地表水對山體防滑段的沖刷，保護好坡體的自身抗滑能力。對地下水，施工中，需要分析施工區域中地下水的補給方式與范圍，防止地下水位在暴雨季節的大幅度上升，應及時把補給地下水多余的地表水排走。

開挖管道溝槽時，應根據地質土層的情況，及時做出支撐，避免發生坍塌、滑坡等。在回填管槽時，必須根據現場施工條件，選擇合理的填料，填料中不允許存在淤泥及植物殘骸，以免引起沉陷事故。同時填料的含水量不可超過最大含水量，另外采取對填土地基進行壓實。

在高寒(凍土)地帶，敷設輸油等管道時，最重要的是要避免管道敷設處存在地基融化沉降以及凍脹?？衫寐咽c大量石塊在管道與凍土之間進行回填以起到隔離效用，卵石顆粒間的縫隙將幫助管道散發熱量，同時要選用高質量的保溫材料對管道進行包裹，同時做好各管段接口處技術工作，使其能適應因溫度變化引起的熱脹冷縮。從而保證管道的順利敷設與安全運行。

總之，隨著長輸管道等地下工程的規模越來越大，沿線施工所面臨的巖土工程問題也將大幅度的增多，沿線滑坡、崩塌、基坑不穩、凍土等不良地質現象也將嚴重影響管道的施工及運營安全。因此，地下管道敷設的工程應高度重視巖土問題，確保在山區地段進行大型管道敷設施工時，達到高質量的施工目標，努力減少管道維修，同時，為防止管道受到水的沖刷，應對陡峭的坡地做好水工保護，保證安全施工。

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作者簡介

姓名:龍克，性別:男 學歷:本科，出生年月:1975年4月生，

籍貫:陜西周至，

職稱:工程師(中級)

研究方向:巖土工程勘察

工作單位:中國石油天然氣管道工程有限公司勘察事業部: