特殊地段

特殊地段（精选7篇）

特殊地段 篇1

摘要：随着通信技术的飞速发展, 通信建设在国民经济中的重要性越来越高。而通信管线的布设与施工对于整个通信建设又显得尤为重要。在通信管线施工中, 对某些特殊地段的施工进行质量监督, 选择质量监察控制点与正确的施工方法可以有效地提高其施工质量。

关键词：特殊地段,通信管线,施工质量控制

一、引言

随着经济的发展, 各项基础设施建设的需求越来越大。而通信管线在其中起着重要的作用, 它承载着信息与资源的传递, 影响着各项基础设施的运行效率。由于所需埋设通信管线的区段的地理位置、地形地貌以及地质构造等方面的差异, 通信管线施工难度也随之而有所不同。通常, 在地形地质等条件较好的普通地段, 施工难度往往较低, 而在条件较差的地段, 受到各项条件的限制, 施工难度往往较大, 且施工质量也更难以得到保证。因此需要加强对于现场各项施工条件勘探, 结合现场实际情况, 制定针对特有的地形地质条件管线施工方案, 才能保证通信管线在特殊地段的施工质量, 进而保障所建立的通信网络的正常运转。

二、通信管线施工存在的问题

1. 地下环境复杂

通信管线, 多埋设于人类生活较多或信息传输较多的地方, 也有部分埋设与野外环境。在人类生活影响区域, 除了对通信管线有需要外, 还需要其它的管线设施, 这就决定了地下会存在多种管线, 情况相对复杂。除去管线的存在带来的影响, 地下地质情况本身也存在复杂性, 因为地下可能存在空洞、含水层、断层等多种地质问题, 所以在不清楚地质条件进行管线施工不仅会增加工作的复杂程度, 也会增加安全隐患。

2. 施工复杂

因为地下环境复杂, 因此对施工的要求更高。不同类型的地质环境下, 需要考虑的因素各有不同, 例如, 地下存在管线是不能损坏, 地下存在地质隐患时, 需要避开这一区域或解决存在的隐患。

3. 施工质量及后期隐患

因为管线施工之中一直存在着或多或少的问题, 而这些问题是否解决以及解决的情况怎么样, 也需要及时监测, 即对施工质量进行控制。有些管线施工因为疏忽并没有严格按照施工质量标准施工, 在一段时间后出现了地面塌陷的严重事故, 造成了生命财产的损害。所以必须解决施工质量不高的问题, 以及管线使用中可能出现的隐患, 确保管线的正常运行。

三、相应解决方案

1. 地下环境调查

地下环境存在复杂性, 必须对地下地质情况进行相应调查。其中调查包括对以往的地质调查资料进行分析研究, 以及对目前的地下情况进行实际调查两部分。前者可通过向相关部门调阅施工地区的地质资料以及管线铺设资料来进行相应研究。而施工时期的地下地质资料必须准确详细, 这样才能确保施工的可靠性, 以往的资料只能作为参考。

地下管线由于材料的性质与周围地质的性质存在明显的差异, 所以可以根据这一特点开展相应的方法。其次, 管线埋藏具有隐藏性, 多存在于城市的街道下或城市周围地带, 因此不能够随意对地下进行钻孔, 以免对已有的地下管线产生破坏, 所以施工时必须注意, 可操作范围较小。同时因为这些管线的存在, 会产生相应的影响, 当有相关仪器进行探测时, 极容易造成影响, 产生误差。

根据上述特点, 现在管线探测中越来越多地使用地球物理勘探方法。地球物理勘探方法具备成本低, 对施工地段无损伤, 一次采集可以获得地下多个地层的信息, 且处理解释获得的结果在结合相关的地质资料的条件下, 具有极高的可信度。地球物理勘探方法有多个分支, 具体选择哪种方法, 需要根据实际的地质条件和地下管线的性质来决定, 这样才能提高探勘的精度, 更好的选择管线施工位置。

2. 制定相应的施工方案

当通信管线需要穿越公路等特殊地段时, 可考虑采用钢支架的形式来吊挂通信管线。在进行吊挂工作时, 一般可以选用直径为100mm的镀锌钢管来作为支撑管线的钢支架。在考虑了路面承载能力的前提下, 还可以适当加上钢管抱箍等加固措施, 以增强钢管牢固性, 使工程安装的安全性、牢固性得到保证。在公路或桥梁的安装位置或承载能力达不到要求时, 可适当采用安装1号有眼拉攀的方法, 并每2 m设置电缆挂钩来吊挂敷设。在两个安装节点间距离较短 (小于100m) 时, 可对其采用杆路终端架空的办法进行施工;对于节点距离较远的工程 (大于100m) , 则可以考虑采用架空飞线来进行施工作业。

当管线需要沿高速公路进行施工时, 应考虑到节点距离远且高速公路车流量大车速快的特点, 尽力选取安全快速的施工办法。高速公路不适宜采用人工布设的方法, 可以采用气吹光缆的方法来进行管线布设工作, 即在施工时于道路一侧预先布设2孔硅芯管, 并且每隔一千米设立一个双盖手孔。与传统布设方式相比, 这样的方式可以大大缩短工作时间, 提高布设工作的效率, 并使得布设与维护工作的难度得到降低, 也更能保证施工的安全与施工质量。

当通信管线需要从隧道内部穿过时, 可以利用隧道内侧弱电槽道来进行布设施工, 遇到弱电槽道上的盖板应打开盖板后再进行作业, 由于隧道内作业耗时且较大占用面积也较大, 且光线较暗, 为在保障施工过程中隧道内通车的安全性与施工工作的安全性, 应提前通知相关部门并做好协调工作, 尽量进行夜间施工作业, 并设置相应的警示标志。由于隧道内光线较暗应注意正确区分强电槽道和弱电槽道, 避免安全事故的发生。

当遇到管线要经过野外或偏僻村落等特殊地段时, 则要额外考虑当地环境等条件对于管线的腐蚀、恶化等作用, 应对管线外部加以防护, 必要时可以在管线外部加上套管来保护管线安全, 避免管线的快速老化引起通讯故障。

3. 施工质量控制及后期维护

管线施工不当将对整个工程与地区产生极大的影响。它不仅会对路面结构产生不良影响, 使路面稳定性受到影响, 还会对管线施工安全以及通讯稳定性造成不利的影响。因此, 对通信管线施工质量进行控制是保证管线布设工作的成果质量的必要手段。施工的前期勘察对于施工质量有所影响, 在探测工作开始前应尽量选取合适的设备, 调试设备, 以保证其正常运行, 进而保证测量结果的准确性[2]。另外, 在施工的过程中, 施工单位必须严格按照相应的质量规范进行施工, 并保证质量标准的事先选取与选取的准确性, 保证工程的安全可靠性。

同时设置质量控制点。质量控制点是为反映施工过程质量而设置的, 它可以以点或一组数据的形式存在。要满足规范指标的要求, 质量控制点可选取施工参数与质量特性来作为质量控制点反映的重点。在设置过程中, 必须保证其可测性, 可以按照实际情况选择布设数量。而质量控制点的设置位置应选择施工重要过程中有特殊要求的位置, 如管线转弯处等。在使用质量控制点进行控制工作时, 要按照相应的规程制定合理的过程控制措施, 还要有技术交底的过程。并在发现有工程不合格现象出现时对不合格情况进行及时纠正。

四、案例分析

2014年9月杭州市某地区进行通信管线施工, 首先对该地区周边2km的区域进行调查。首先向相关部门调阅了该地区的地质资料, 并使用了地球物理勘探方法对地下地质环境进行探测, 发现通信管线原定铺设的一段上存在断层及含水层, 进行开挖时容易形成塌陷, 同时含水层的存在会对管线质量有较大的影响, 所以及时改变了铺设路线, 避免了隐患。同时施工主要地点处在人口密集区, 白天施工会对附近居民生活影响较大, 所以选择在夜间施工, 尽可能地减少噪音。因为在人口较多区域, 地下管线数量较多, 根据地球物理资料, 确定了管线存在的位置, 参考相关部门提供的管线资料, 确定了管线的类型与性质, 其中发现对通信管线有影响的管线, 所以再对通信管线进行相应的防干扰处理后, 选择了离原有管线较远的位置进行铺设, 确保了通信管线的正常使用, 也未对其它管线造成不良影响。在施工时严格按照施工标准来进行, 及时发现了开掘钻头选择不正确、开掘点选择不正确等问题, 避免了不规范的施工, 保障了通信管线的安全使用。在管线使用过程中, 每6个月进行一次小规模检修, 每1年进行一次大规模的检修, 在检查管线的正常运行的同时, 也检查了存在的相应问题, 并进行相应的解决, 及时的排除了安全隐患, 保障了通信管辖的正常使用。使用至今, 该区域的通信管线仍在正常使用, 未发现问题。

五、结论

地下管线特别是通信管线对于一个城市的正常运转而言十分重要, 直接影响着人民群众的正常生活。因此为了保证国民经济的有序健康发展, 首先必须解决管线埋藏的相关问题, 特别是在在通信关系施工的地区的选择和实施上面需要更加注意, 结合现有的科学技术, 合理地选择施工地段, 合理选择相应的施工方法, 确保施工的自量。这对于保障已有的管线的正常运行和需要埋藏的管线的安全性都有重要意义。今后更需要针对管线所在地区出现的问题进行解决, 更好地保障管线的应用, 推动我国的发展。

参考文献

[1]吴东辉.特殊地段的通信管线施工质量控制[J].山西建筑, 2014, (2) :215-216.

[2]邹广黔.城市地下管线探测技术及质量控制探讨[J].低碳世界, 2015, (22) :136-137.

浅议特殊地段的公路隧道施工方法 篇2

关键词：公路隧道,特殊地段,施工方法

1 工程简介

杭瑞高速大兴至思南段一隧道, 左线长2137m, 右线长2158m, 出口的两个洞口在施工到约300m的地方, 地质发生了很大变化, 其地质变化频繁, 以强风化灰岩和黄土夹特大孤石这两种地质为主且常会出现溶洞, 溶洞内地质为黄土夹特大孤石, 黄土含水量很大, 孤石与黄土之间无粘结力。

2 软弱围岩的施工方法

2.1 一般软弱围岩的施工方法

隧道出现一般的Ⅳ级, Ⅴ级围岩时, 采用三台阶七步开挖法开挖。“三台阶七步开挖法”, 以弧形导坑开挖预留核心土为基本模式, 分上、中、下三个台阶七个开挖面, 各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。

第1步:施作超前支护后, 开挖弧形导坑, 预留核心土, 施作拱部初期支护。第2, 3步:开挖左右侧中台阶并施作初期支护。第4, 5步:开挖左右侧下台阶并施作初期支护。第6步:分别开挖上、中、下台阶核心土。第7步:开挖仰拱并施作初期支护封闭成环。采用“三台阶七步开挖法”施工, 可以合理的分解隧道结构承受的围岩压力, 减少隧道沉降, 达到安全、高效施工的目的。

2.2 洞身围岩差, 但隧底围岩好的地质条件下的施工方法

在隧道的施工过程中, 出现了洞身为强风化灰岩但底板及底板以上1m多的位置为微风化灰岩的这种地质情况。按照设计图纸来判定这种地质情况应该按照Ⅴ级来施工, 按照Ⅴ级来施工就要施作仰拱, 对隧底围岩造成扰动, 对隧道的受力不好。经过业主、设计、监理、施工四家共同研究决定采用Ⅳ级加强 (不设仰拱) 的支护参数。开挖采用“三台阶七步开挖法”, 初期支护参数如下:Ф25超前锚杆, 4.7m长, 环向间距0.5m, 21根;工字钢支撑, 纵向间距1.0m;Ф25自钻式锚杆和Ф25全长药包锚杆, 长度3.0m, 间距1.0m×1.0m;Ф8钢筋网, 网格间距25cm×25cm, 全断面挂设;喷混凝土, 25cm厚C25混凝土;衬砌混凝土, C25混凝土40cm厚。这样不仅保证了施工安全和施工质量, 也提高了施工进度。

3 公路隧道通过溶洞时的施工方法

3.1 对是否出现溶洞做出预测

3.1.1 使用TGP206型隧道地质超前预报系统对掌子面以前的地质进行预测。

3.1.2通过地表观测, 若地表出现以下情况, 可以初步判断岩层中存在溶洞或暗河。

四周汇水的洼地内有明显的积水或地表水消失。

草木丛生和地表塌陷以及冬季冒气地段。

地表有落水洞或天然竖井的存在。

3.2 溶洞给施工带来的困难

溶洞位于拱顶时, 围岩容易坍塌, 洞穴处理困难。溶洞位于隧底时, 充填物松软而且深度大, 隧道基底加固困难。隧道穿越溶洞充填物时, 围岩软弱, 容易坍塌, 施工进度缓慢。溶洞内有水流时, 水的堵、排困难。

3.3 溶洞的处理方法

3.3.1 溶洞位于拱顶时

第一步:从洞外拉碴回填掌子面, 填碴高度为距拱顶3m左右, 挖机整平形成一个作业平台;第二步:安装混凝土泵送管道, 分别在左侧拱部、拱顶、右侧拱部各安装2根, 共计6根混凝土泵送管道, 拱顶管道接到溶洞最高处;第三步:在填碴形成的作业平台上采用砂袋施作封堵墙, 砂袋码在已支护好的安全地带, 砂袋码放宽度为1.5m以上, 确保泵送混凝土过程中不被挤倒;第四步:泵送C20混凝土, 厚度为拱顶以上5m;待混凝土达到一定强度后, 溶腔内采用泵送轻型材料粉煤灰回填密实;第五步:处理完毕后按照“三台阶七步开挖法”进行开挖, 加强支护。溶洞处理方案如图所示。

3.3.2 溶洞位于隧底时

当位于隧底的溶洞较小时, 一般采取回填的封闭的施工方法。

当溶洞较大较深时, 不宜采用堵填封闭的方法, 或充填物松软不能承载隧道结构时, 可采用梁、拱跨越。跨越的梁端或拱座置于稳固可靠的岩层上, 必要时灌注混凝土加固, 溶洞中间的墩柱可采用桩基础。

3.3.3 穿越溶洞充填物时

在溶洞充填物中开挖, 当充填物较松软时, 可采用插钣法 (工字钢或槽钢等) , 通过围岩量测确定出合适的预留沉降量;充填物为石块堆积时, 可在开挖前预压砂砾及水泥砂浆加固。

3.3.4 溶洞内有水流时

遇到溶洞内有水流时, 宜排不宜堵, 查明水源流向及其与隧道位置的关系后, 用暗管等泄水设施将水流排到洞外。

当岩溶水流位置在隧道顶部或高于隧道顶部时, 在适当的位置开槽引水, 将水位降低到隧底以下, 再进行引排。

3.3.5 溶洞的其他处理方法

在岩溶地区施工, 有的溶洞处理耗时且困难时, 可采取迂回导坑绕过溶洞, 继续进行隧道前方施工, 并同时处理溶洞, 以此来加快施工进度。绕行开挖时, 应防止洞壁失稳。

4 岩溶地区施工应注意的问题

做好超前地质预报工作。反坡施工时, 应备有足够数量的排水设备。在岩溶地段爆破时, 应做到多打眼, 打浅眼, 控制装药量。施工中对溶洞顶部要经常检查, 及时处理危石, 当溶洞较高且顶部破碎时, 应先喷射混凝土进行加固。在到达溶洞边缘时, 对掘进、支护、排水等工作加以妥善安排。

结论

隧道施工时一定要做好超前地质预报工作, 为隧道的施工提供指导性意见。隧道在遇到特殊地质施工时, 在将设计文件研究透彻的同时, 要保持“岩变我变”的原则, 及时与各方沟通, 确定出合理施工方案。隧道在遇到溶洞时, 有水时采取“以堵为辅、以排为主”的施工方法, 无水地段的处理方法可总结为填堵、跨越、绕行。

参考文献

[1]周爱国.隧道工程现场施工技术[M].

[2]朱汉华.尚岳全.公路隧道设计与施工新法[M].

[3]洪阳.长岭隧道破碎地段全断面掘进施工技术应用[J].

[4]干昆蓉, 杨毅, 李建设.某隧道岩溶突水机制分析及安全岩墙厚度的确定[J].

[5]关宝树.岩质隧道的围岩压注止水技术[M].

[6]刘招伟.圆梁山隧道岩溶突水机理及其防治对策[D].

[7]史振宇.包家山特长隧道富水千枚岩地段快速施工技术[J].

特殊地段 篇3

1 富水断层破碎围岩

在隧道施工中, 往往会遇到断层破碎带、富水软岩及大量涌水地段, 给隧道施工带来严重困难。

断层破碎带是隧道施工中最常见的不良地质地段, 特别是在山区沟谷中, 地质上有“十沟九断”的说法。断层带内岩体挤压破碎, 常呈块石、碎石或角砾状, 有的甚至呈断层泥, 岩体强度低, 围岩压力增大, 自稳能力下降, 容易坍塌, 施工困难。

富水软岩是指在各类土质、软岩、极严重风化的各种岩层、极软弱破碎的断层带以及求积、坡积层中, 在富含地下水的情况下, 岩体强度很低, 自稳能力极差的围岩。大量涌水是隧道施工中比较常见的不良地质现象。在雨量充沛和地下水丰富地区, 隧道穿过断层破碎带、裂隙密集带、向斜部、不同岩层接触带或岩熔发育地段时, 施工期间可能会发生地下水和承压水大量涌出。

对于富水软弱破碎围岩隧道, 设计一般根据地表探测和少量的地质钻孔为主, 推断地下深处的隧道地质条件, 这往往与隧道施工实际遇到的地质条件存在差异。而隧道施工对地质的变化又非常敏感, 特别是复杂地层施工, 更要求准确预报施工前方的工程地质和水文地质条件。因此, 应把地质超前预报作为一个工序纳入生产过程。

富水软弱破碎围岩隧道的显著特点就是地下水对施工的影响。这类隧道地下水发育, 除裂隙水外, 往往与地表水串通, 形成补给通道, 使施工长期处于地下水干扰之中。并且软弱破碎地层地下水一般不能形成集中水流, 往往以散水形式从坑道周壁或隧底流出, 施工处理更加困难。

为了防止或减轻地下水对施工特别是对开挖的影响, 必须对地下水进行处理。近年来, 在富水软弱破碎围岩隧道施工中探索出许多行之有效的办法, 使这些隧道的施工得以正常进行, 并加快了施工进度, 提高了工程质量, 保障了施工安全。

富水软弱破碎围岩隧道处理地下水的原则一般是以堵截为主, 排引为辅。堵截地下水的办法主要有两类:一类是整个富水段进行注浆止水, 并加固松散岩体, 这种办法是将富水段岩层结构通过高压注浆进行调整, 相当于提高围岩等级, 使围岩在原有基础上整个综合指标得以改善, 主要措施有深孔劈裂、挤压注浆。另一类是对富水地段沿隧道开挖轮廓线以外进行环形注浆, 形成止水帷幕, 防止或减小地下水进入开挖工作面。这种办法并不能改变开挖段的岩体结构。主要措施有浅孔注浆、管棚注浆、小导管注浆、中空锚杆注浆以及目前正处于研究阶段的水平旋喷注浆技术等。

在富水软弱破碎围岩隧道施工中, 虽然采用深孔注浆达到了止水固结的目的, 但固结范围有限, 加上地质及注浆有些不确定因素, 为保障施工万无一失, 一般在开挖前均采用超前支护, 超前支护一般采用超前锚杆或超前小导管。

对于地下水压较大的隧道, 开挖前一般还要采取排水降压措施, 排水主要采取钻孔, 钻孔深度应超出注桨范围。

开挖方法对于富水软弱破碎围岩隧道施工十分重要, 开挖方法有半端面法、正台阶预留核心土开挖法、双侧壁导坑法。

开挖手段上, 采取两种方法:一种是在特别软弱的围岩段, 采用非钻爆开挖, 如利用十字镐、风镐开挖或利用小型挖装机开挖;另一种是采用控制爆破措施, 如松动爆破、微振动爆破等。这两种方法的目的是一致的, 就是尽可能地减小开挖对围岩的扰动。

2 膨胀性和挤压性围岩

膨胀性围岩是指矿物成分主要由亲水性矿物组成, 同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性, 且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。决定膨胀性的亲水矿物主要是蒙脱石粘土矿物。

膨胀性围岩的判别, 目前国内外大体上依据以下两个方面:一是间接反映岩石膨胀英标, 如矿物构成成分、颗粒含量、阳离子交换量和干燥饱和吸水率;二是直接定量反映皋石膨胀力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标。

2.1 膨胀性围岩的判别。

膨胀性围岩的判别可按《铁路膨胀岩隧道技术规范》进行判定, 主要的试验指标包括极限膨胀力、极限膨胀率、极限膨胀量、干燥饱和吸水率、围岩强度比等内容。

2.2 膨胀性围岩对隧道施工的危害。

由于膨胀性围岩的特殊工程地质性质及其围岩压力特性, 使膨胀土隧道围岩普遍具有开裂、内挤、坍塌和膨胀等变形现象。膨胀土隧道围岩变形常具有速度快、破坏性大、延续时间长和整治较困难等特点。膨胀性围岩对隧道施工的影响如下:

1) 围岩开裂。隧道开挖后, 由于开挖面上岩体原始应力释放产生胀裂;另外, 因为表层土体风干而脱水, 产生收缩裂缝。同时, 两种因素都可以使土中产生裂隙张开扩大, 沿围岩周边产生裂缝, 尤其在拱部围岩容易产生张拉裂缝与上述裂缝贯通, 形成局部变形区。

2) 隧道下沉。由于隧道下部膨胀岩体的承载力较低, 加之隧道上部围岩压力过大, 隧道下沉变形明显。另外, 隧道只能采用分部开挖, 在后部工序开挖暴露的围岩出现风化膨胀, 产生较大的收缩地压力, 加上坑道的下沉, 往往造成支撑过渡变形、失效, 进而引起土体坍塌、挤压和膨胀变形等现象。

3) 围岩膨胀突出和坍塌。隧道开挖过程中或开挖后, 围岩产生膨胀变形, 周边土体向洞内膨胀突出, 造成开挖断面缩小。在土体丧失支撑或支撑力不够的状态下, 由于围岩压力和膨胀压力的综合作用, 使土体产生局部破坏形成坍塌现象。

4) 隧道底部隆起。隧道底部开挖后, 洞底围岩的上部压力解除, 又无支护体约束时, 由于应力释放, 洞底围岩产生卸荷膨胀, 加之坑道积水, 使洞底围岩产生浸水膨胀, 造成彻底围岩隆起变形。

5) 衬砌变形和破坏。在整体式 (模筑混凝土) 衬砌中, 常发生下列现象:a.在先拱后墙法施工中, 拱部衬砌完成后至开控马口的这段时间, 由于围岩和膨胀压力, 常常产生拱脚内移, 同时发生不均匀下沉, 拱脚支撑受力大, 发生扭曲、变形或折断;b.拱顶受挤压下沉, 也有向上凸起, 拱顶外缘经常出现纵向贯通拉裂缝, 出现挤裂、脱皮、掉块现象;c.在拱腰部位出现纵向裂缝, 这些裂缝有时可逐渐发展到张开、错台;d.当采用旦墙式边墙时, 边墙常受膨胀侧压而开裂, 甚至张开、错台, 少数也有出现水平裂缝的情况。

参考文献

[1]李建文.宏观地质预报在隧道TSP探测和解译中的应用[J].山西建筑, 2009 (29) .[1]李建文.宏观地质预报在隧道TSP探测和解译中的应用[J].山西建筑, 2009 (29) .

天然气长输管道特殊地段的设计 篇4

榆林~济南输气管道工程起点为陕西榆阳首站, 终点为山东宣章屯分输站, 途经陕西、山西、河南、山东4省。管道途中穿越毛乌素沙漠、黄土高原, 翻越吕梁山脉、太岳山脉、太行山脉, 穿越黄河1次。本工程自西向东经过黄河、海河两大流域, 有风沙区、黄土丘陵区、土石山区、平原区四大地貌单元, 其中管道沿线经过地震断裂带、黄土塬冲沟、大型河流、山体等特殊地段。本文就地震断裂带、黄土塬冲沟这两个特殊地段在管道运营过程中可能产生的危害及在设计上采用的一些措施进行简介。

2 危害及设计上采用的措施

2.1 地震断裂带

危害:地震对管道可能引起的破坏有以下几种: (1) 地震引起断层活动将管道错断或使管道屈曲失稳; (2) 地震引起土体致密造成管道沉降, 场地上传递地震剪切波引起管道压缩或拉伸应变, 使管道褶邹屈曲或拉断; (3) 地震时地面出现开裂或错动, 使管道断裂; (4) 地震引起非黏性土地区砂土液化, 造成管道上浮或设备基础沉降灾害; (5) 地震引起塌方或深层土体滑坡, 威胁管道安全。

设计上采用的措施: (1) 在施工图设计中使管道与活动断层的夹角控制在30~70度之间, 这样管道便可适应位移量的变化, 满足安全要求; (2) 管道穿越断层前后各200m的管道全部采用直缝埋弧焊、增加一个厚壁等级, 降低管道的正常使用应力水平, 增强管道抵抗断裂活动的能力; (3) 管道穿越断层时, 对通过断层两侧各200m范围内的管道, 在设计中应适当加宽管沟 (管沟底宽应加大到3m) , 并采用细纱回填管沟, 以增加管道适应变形的能力, 允许管道局部段位移, 防止地层错位时管道破坏; (4) 对通过断层两侧各200m范围内的管道采取弹性敷设来处理管道的变向, 严禁使用热煨弯头, 增加管道柔性; (5) 结合全线阀室设置需要, 在活动断裂带两侧的管道适当位置设置线路截断阀室, 降低管道可能发生破坏后的天然气损失和造成的次生灾害。

2.2 黄土塬冲沟

危害:黄土的矿物成因有别于其他一般土体的电子吸附胶结, 黄土颗粒之间是盐粒胶结, 这种胶结方式一旦遇水其土颗粒之间会快速散开, 使土的力学强度显著减弱, 这种特性既是黄土的湿陷性, 这种湿陷性极易产生滑坡、塌方等灾害。黄土的另一特点即垂直节理较为发达, 如果地面植被不好, 或者地面散土防护层被水冲刷, 雨水往往会沿着垂直节理面渗透, 形成地下潜流, 导致新的冲沟形成。这种冲沟坡陡沟深, 不仅对埋地管道有极大地破坏力, 而且也会对地面建筑物形成很大威胁。黄土的第三个特性是渗透系数极低, 远低于一般土颗粒0.005的指标, 这种极低的渗透系数如果在植被较好地带, 或者地面散土薄层未被雨水冲掉的陡立地带, 即使是小雨也可形成灾害。从湿陷性黄土的几大特性可以看出其对管道的危害主要有以下几种: (1) 在雨水作用下, 埋设后的管沟湿陷, 形成汇水, 导致管沟被掏空, 管线裸露, 危及管道及周围群众的安全; (2) 在雨水作用下, 埋设后的管沟湿陷, 使管线经过的地段塌陷, 严重影响了管道的安全运营和人们的日常生产、生活和交通; (3) 湿陷性黄土地表植被被一旦破坏, 恢复和生长周期较长, 使生态造成破坏, 沙漠化加重, 危及管线的安全; (4) 湿陷性黄土地区, 自然地貌在雨水作用下, 变化较大, 容易形成冲沟、崾岘, 危及管线安全。

设计上采取的措施:针对湿陷性黄土的特性和对管道产生的危害, 本次设计采取了以下几点措施: (1) 对于管线通过由梁 (峁) 到谷或由谷到梁 (峁) 的斜坡 (坡度大于15%) 地段、黄土窄梁 (宽度小于15m) 地段, 以及陡坎、陡崖地段, 管沟挖至设计标高下0.3m, 将沟底黄土翻松0.25m (实土厚度) , 在最优含水下 (约14%) 条件下, 将翻松的黄土夯实。再在夯实的管沟底部, 用灰土比为2:8 (体积比) 的石灰土在最优含水量条件下夯实做垫层 (厚度为0.3m) , 管道铺设其上。管道下沟后回填应分层 (每层虚土厚度0.30m) 夯实。夯实质量控制:夯实系数>0.90;回填夯实后应高于原始地面, 即由管道中线起以5%~3%坡度向两侧延坡, 延坡宽度应超越管沟边缘大于0.5m, 以利排水防渗。如地表为耕地时, 则需在地表预留30c m厚的耕作层; (2) 对于管线穿越坡度大于50% (26.56°) 的陡坎、陡崖、斜坡时, 应根据不同情况分别采用削坡 (将坡度削至小于或等于50%, 再用上述处理方法进行处理) 、黄土陡坡斜井 (削坡土方量较大或者是不能削坡时采用此方法) 、单边定向钻 (对于大型斜坡或陡崖采用此方法) 进行处理。

3 结束语

随着我国国民经济的发展天然气资源的需求大幅度增加及消费市场的扩大, 管道输送天然气又是最经济的输送方法, 所以长输管道必然成为得到较快发展。本文以榆林~济南输气管道工程为实例叙述了管道经过地震断裂带、黄土塬冲沟可能产生的危害及在设计上采用的一些措施, 为以后新建长输管道遇到类似的情况提供参考。

摘要：本文以榆林～济南输气管道工程为实例浅谈长输管道在特殊地段采用的不同处理方法, 主要叙述了管道经过地震断裂带、黄土塬冲沟可能产生的危害及在设计上采用的一些措施, 为以后新建长输管道遇到类似的情况提供参考。

关键词：长输管道,特殊地段,设计

参考文献

[1]程亚非.我国石油天然气输送管道现状有输送钢管的发展闭.焊管, 1998, 21 (6) :5-11.[1]程亚非.我国石油天然气输送管道现状有输送钢管的发展闭.焊管, 1998, 21 (6) :5-11.

[2]潘家华.西气东输工程.油气储运, 2000.[2]潘家华.西气东输工程.油气储运, 2000.

[3]郭茂树, 周根树, 赵新伟等.现役油气管道安全性评价研究现状.石油工程建设, 2004.[3]郭茂树, 周根树, 赵新伟等.现役油气管道安全性评价研究现状.石油工程建设, 2004.

[4]潘家华.油气储运论文集.北京, 石油工业出版社, 1993.[4]潘家华.油气储运论文集.北京, 石油工业出版社, 1993.

[5]张淑英 (译) .长输管道事故及其概率.国外油气储运, 1993.12 (5) .[5]张淑英 (译) .长输管道事故及其概率.国外油气储运, 1993.12 (5) .

[6]常大海等.输油管道事故统计分析.油气储运, 1995.14 (6) .[6]常大海等.输油管道事故统计分析.油气储运, 1995.14 (6) .

[7]李旭东, 雍岐卫.长输油气管道的风险评估与作用.天然气与石油, 1997.[7]李旭东, 雍岐卫.长输油气管道的风险评估与作用.天然气与石油, 1997.

[8]陈利琼.油气长输管线的模糊风险技术方法研究.硕士论文, 西南石油学院图书馆.[8]陈利琼.油气长输管线的模糊风险技术方法研究.硕士论文, 西南石油学院图书馆.

[9]姚安林.论我国管道风险评价技术的发展战略.天然气工业, 1999.[9]姚安林.论我国管道风险评价技术的发展战略.天然气工业, 1999.

[10]吴宏.西气东输管道的风险性评估.油气储运, 2002.[10]吴宏.西气东输管道的风险性评估.油气储运, 2002.

[11]张鹏, 段永红.长输管线风险技术的研究.天然气工业, 1998.[11]张鹏, 段永红.长输管线风险技术的研究.天然气工业, 1998.

特殊地段 篇5

在全国交通运输系统迅速掀起“四个交通”战略发展时期, 山区农村公路升级改造及安保工程建设的大规模实施, 正成为加快山区交通发展, 转方式调结构、提质增效升级, 服务民生工作的重中之重;随着参建队伍的增多, 在如火如荼的山区农村公路建设中, 盘山而建的陡坡地段随处可见, 对其陡坡特殊路基施工过程中安全问题也日益凸显出来, 加之农村公路建设管理的标准化、规范化、精细化的逐步推广, 做好施工安全标准化建设, 正成为保障施工人员安全的重要手段、保障施工设备安全的关键、实现施工企业本质安全的重点。

本文就是通过深入浅出的分析山区陡坡地段特殊路基的构成, 有针对性的提出施工中的安全可行性要点, 从而有利于促进农村公路陡坡路段安全标准化建设工作。

1 山区陡坡特殊路基现状分析

在山区农村公路常见的线型就是临山靠涯、盘山路线, 施工中遇到较多的安全技术问题之一就是陡坡地段的特殊路基处理, 根据其成因不同, 我们可以大致划分为两种, 其中一种是在山区陡峻的斜坡, 岩体或土体在自重作用下脱离母岩由高处崩坍坠落, 对路基造成损坏。岩体、土体的崩落可能是因岩石节理太过发育受风化崩解, 也可能是岩体遭受水的侵蚀、冲刷和冰冻作用, 造成岩体剥落解体, 从而形成崩塌与岩堆现象。另一种由于特殊的山区地形地貌和岩土结构, 使陡坡土体受到水侵蚀以后强度降低, 在重力的作用下沿土体内软弱面或者软弱带整体下滑形成滑坡现象。这其中的滑坡现象又因坡质结构的不同, 形成我们常见的以下类型:

1) 受地下水的作用引起的坡积、洪积、重力堆积或沿基层顶面形成的堆积层滑坡;

2) 由于长年累月风化作用, 坚硬的基岩已风化成土和碎石, 从而发生在厚层风化壳中的残积层滑坡;

3) 因不同年代形成的黄土层中对水的不稳定性影响, 产生新、老黄土层接触面滑动的黄土滑坡等。因此, 在山区陡坡特殊路基地段开挖过程中, 我们必须要依据其形成种类的不同情况, 在施工方法和使用机具上采取有针对性的安全技术控制措施。

2 施工方法方面安全标准化控制

2.1 滑坡地段安全技术控制

在山区陡坡施工中遇到滑坡地段, 我们应按照规范作业, 特别是开挖的顺序, 应严格从滑坡体两侧向中间的顺序采取自上而下的施工方法, 特别注重严禁采取用省时省力而全面拉槽的方法开挖, 同时其弃土不得堆放在滑坡区的主控范围内。当需要开挖挡墙治理滑坡时, 其基槽亦应从滑坡体两侧向中部的顺序采取分段跳槽施工, 并采取必要的加强支撑措施, 及时砌筑和回填墙背。在开挖过程中应视实际情况, 采取有效的排水措施。因此在设计和施工过程中要遵循以下安全技术控制。

2.1.1 清理控制

1) 作业人员必须绑系安全带, 在施工作业之前, 必须对安全带整套装置进行严格的检查;在滑坡地段开挖过程中如遇地下水突然的涌出, 应立即停止开挖, 先排出地下水, 然后再进行开挖, 并严密注意边坡的稳定性, 若发现存在安全隐患, 应及时向上级报告, 以便采取相应的安全措施;开挖工作应与装运作业面相互错开, 严禁上、下双重作业;注意对开挖过程中的孤散石块进行处理, 弃土下方和有土体塌落现象的滑坡路段, 应设置明显的警告标志, 做好交通疏导, 作业时坡下严禁通行;滑坡体上的操作人员对松动的土、石块必须及时清除, 严禁在危石下方作业、休息和存放机具。

2) 挖土作业中断和作业后, 其开挖面应设稳定的坡度;边坡开挖应遵守设计文件的规定, 当实际地质情况与原设计不符时, 应及时向监理工程师、设计单位和建设单位提出变更设计要求, 并办理手续, 保持边坡稳定, 施工安全。

3) 经过处理的滑坡体应该在路基施工期间随时监测, 确保施工安全和路基稳定。

2.1.2 防护控制

1) 补填夯实坡顶坡面, 修建坡面树枝形和相互平行的渗水沟和支撑渗沟, 防止表面水渗流入滑动土体;筑铺渗沟、暗沟, 截断、引排滑动土体内的地下水和上层滞水, 防止其软化成滑动土体。

2) 在保证土体无进一步水害基础上, 对有滑坡可能、滑动面在发育之中或滑坡尚不严重的土体, 采用自上而下刷方减重, 修建挡土墙、预应力锚索、钢筋混凝土锚固桩和打入桩, 阻止滑坡的进一步发展, 其中的墙身基础、桩身、锚索必须嵌入滑动面以下可靠深度或硬岩层上。

3) 抗滑挡墙墙基和滑坡脚支撑工程基础开挖应采用分段跳槽法施工, 并应随挖、随填、随铺砌。

4) 在距滑动面5 m以外应设置开挖截水沟引排坡面水, 截水沟应浆砌。

5) 填方路段发生的滑坡可以采用反压土方护道, 压重平衡滑动土体;沿河路基的滑坡则应通过修建水流调治构造物, 如导流堤坝、防洪挡墙, 并置基础于冲刷线和滑动面以下可靠深度或硬岩体。

2.2 边坡崩坍与岩堆地段安全技术控制

在落石与岩堆地段施工时, 首先要弄清楚落石和岩堆的地质情况, 在开挖过程中, 施工人员应先清理危石, 做好交通疏导, 设置明显的拦截设施, 然后再实施相应的开挖和加固防护, 其开挖的坡度应按照设计标准进行, 边坡体上的松动石块应边挖边清除。

2.2.1 崩坍控制

1) 对于原自然地面或挖方边坡坡面岩石裂缝较多, 岩体破碎严重, 易受水蚀、风化崩坍坡面, 宜采用喷射水泥砂浆稳定, 厚度在5 cm~10 cm, 气候恶劣地带在10 cm以上。2) 对于高而陡峻的坡面应镶嵌2~6@100 mm×200 mm的钢丝挂网, 每平方米内固定1处或2处, 再喷射水泥砂浆稳定, 也可用30 cm厚浆砌片块石封面, 每2 m2封面应设置一处泄水孔。3) 对岩缝较大、节理太过发育易崩坍岩体, 宜采用混凝土块、片块石浆砌铺筑处理, 厚度在30 mm~40 mm以上。

2.2.2 岩堆控制

1) 对较稳定岩堆应设置坡面护墙或挡土墙, 并设置泄水孔维护岩堆稳定;对其路基开挖应尽可能维护原边坡率, 避免采用大、中爆破, 防止扰动岩体而引起岩体滑移。2) 对于稳定性较差的岩堆路基, 应先筑护脚挡墙稳定岩堆脚, 再用水泥砂浆分段注入岩体并流出泄水孔;对于较高的边坡, 应分级筑成台阶边坡, 并注浆护面或砌筑护面墙维护岩堆稳定。

3 常用设备方面安全标准化控制

3.1 推土机安全技术控制

3.1.1 施工准备

推土机作为山区滑坡体最常用的清理设备, 在开工作业时, 机械操作人员要确保在推土机履带或刀片的支架上无人员站立, 机械四周没有阻挡障碍物, 确认推土机启动安全后, 方可开动。

3.1.2 开机施工

1) 推土机在操作中, 遇到滑坡路段填沟作业驶进边坡时, 铲刀不得越出边缘;机械后退时, 由于反作用力的关系, 应先换挡, 才能提升铲刀进行倒车。2) 推土机上、下坡或越过障碍物时, 均应采用低速挡施工。上坡过程中不得突然换挡, 下坡过程中不得在空挡上滑行作业, 横向行驶的坡度注意不得超过10°;当需要在陡坡上推土时, 应先进行必要的安全填挖, 使机身保持平衡后, 才可推土作业。3) 推土机转移行驶施工路线时, 铲刀距地面必须保持垂直距离40 cm, 不能采用高速挡快速转移和进行急转弯行进, 更不能贪图省事采用长距离的倒退行驶。4) 在推土或松土作业中不得超负荷运载, 不得做有损于铲刀、推土架、松土器等装置的危险动作, 每一项操作均应缓慢而平稳作业, 特别是采用无压力变矩器装置的推土机, 在作业中一旦有超载趋势时, 应立即稍微提升刀片或马上变换低速挡作业。5) 当两台以上推土机在同一滑坡路段平行展开作业时, 两机械设备的前后距离应大于8 m, 左右间隔距离应大于1.5 m。特别是在山区狭窄道路上作业行驶时, 更应有序施工, 不得赶进度、抢时间而无指挥的盲目互相超越作业。6) 当在山区的陡坡路段作业时, 必须有专人指挥, 推土在陡坡体上的垂直边坡高度不应大于2 m, 否则视为危险作业。

3.1.3 停机控制

推土机短期暂停作业或作业完毕时, 均应将机械开到平坦安全的地方, 落下铲刀;当装有松土器设备的, 此时也应将松土器爪随铲刀一同落下。另外在施工坡道上停机休息时, 还应将变速杆挂至低速挡位上, 接合主离合器, 锁住推土机的制动踏板, 并将履带或轮胎楔住才能停放。

3.2 单斗挖掘机安全技术控制

3.2.1 施工准备

挖掘机作为山区滑坡体最常用的土石挖填设备, 在施工前机身应保持水平位置放置, 将行走机构制动锁住, 并将机械的履带或轮胎换紧制动, 待机身停稳后再挖土施工。

3.2.2 开机施工

1) 当机械铲斗未离开工作面时, 不得作回转、行走等动作;当回转制动时, 应使用回转制动器, 不得用转向离合器反转制动。2) 挖掘机各操纵施工过程应平稳进行, 不准采用紧急制动。施工过程中铲斗升降不得过猛作业, 下降时, 不得碰到车架或履带。当作业过程中发现挖掘机突然动力减弱时, 应停机检查, 严禁在未查明原因前擅自调整分配阀的压力。另外机械斗臂在抬高或回转时, 应注意机械铲斗不得碰到洞壁、沟槽侧面或其他物体。3) 挖掘机在反铲作业时, 斗臂应停稳后再挖土;挖土时, 斗柄伸出不宜过长, 提斗不得过猛。在正铲作业时, 除松散土壤外, 其最大开挖高度和深度, 不应超过机械本身性能的出厂规定;特别是在拉铲或反铲作业时, 机械的履带与工作面边缘距离应大于1 m, 轮胎与工作面边缘距离应大于1.5 m;另外当挖掘机需要短距离行走时, 应先制动住回转机构, 铲斗应离地面1 m时才能行进;同时机械在上、下坡道时, 不得超过机械本身允许最大坡度, 下坡应慢速行驶, 不得在坡道上变速和空挡滑行。4) 挖掘机向运土自卸车辆装车时, 宜降低挖铲斗, 减小卸落高度, 不得编装或砸坏车厢;特别注意在自卸汽车未停稳, 或铲斗需越过驾驶室, 装车司机未离开时, 不得作业。

3.2.3 停机控制

当挖掘机停机时, 不得停放在施工的高边坡附近和填方路段, 应平稳停放在坚实、平坦、安全的施工路段, 同时将铲斗收回并平放在地面上, 所有操纵杆置于中位, 方可停机。

3.3 自卸汽车安全技术控制

自卸汽车作为山区滑坡体最常用的清理运输设备, 在装卸施工时应注意以下几点:

1) 自卸汽车在驶入清理路段就位后, 应立即拉紧手动制动器, 在铲斗需要越过驾驶室时, 驾驶室内严禁有人停留。2) 自卸汽车在装载清理土石方运输到指定卸料区域卸载时, 车辆驾驶人员首先观察车厢上方应无电线或障碍物, 四周应无人员来往;其次卸料时, 应将车停稳, 不得赶进度而边卸料边行进;最后卸料后, 应先将车厢复位后, 才可起步, 不得在倾斜情况下行驶, 其中向坑洼地区卸料时, 应和坑边保持安全距离, 同时严禁在斜坡侧向倾卸。3) 自卸汽车在卸料举升车厢时, 应拔出车厢固定销, 控制内燃机中速运转;当车厢升到顶点时, 应降低内燃机转速, 减少车厢振动;卸料完毕后, 应将车厢降至原位, 并插入车厢固定销, 将顶升操纵杆放在空挡位置, 才可启动驶离卸载区域。

4 结语

我们通过对山区陡坡地段特殊路基有针对性的施工安全可行性要点分析, 从人的不安全行为、作业活动的不安全因素、设备设施和周围环境的不安全状态等施工技术要点分析识别危险源, 统筹考虑安全技术标准化工作的部署, 在建设实施过程中, 坚持不安全不生产, 安全文明一起抓的原则, 严格检查、严格验收, 全过程、全方位强化现场管理, 注重经验积累, 不断改进, 创造一个全新的山区陡坡地段特殊路基施工安全环境, 从而有效提高施工企业的经济、社会效益和企业形象, 为提升农村公路的平安创建、实现“四个交通”的跨越发展而努力。

参考文献

[1]沈其明, 刘燕.公路工程施工安全管理手册[M].北京:人民交通出版社, 2008.

[2]张荣广.路基边坡坍方的形成原因、特征及防治措施[J].才智, 2008 (12) :69.

[3]李雪斌.探讨公路水毁的成因与防治措施[J].黑龙江交通科技, 2011 (7) :26-28.

特殊地段 篇6

1 工程基本情况及地质概况

关中公路环线试验路段全长5.5km (桩号为K9l+220~K96+720) 按一级公路技术标准设计, 采用城市道路三块板断面型式, 计算行车速度100km/小时, 路基宽度28米, 其中:机动车道17米, 绿化带2×1.5米, 非机动车道2×4米。路线走向为沿旧路两边拓宽改建, 路线所经区域属陕西关中平原, 地势平坦、开阔, 属渭河及其支流的漫滩和阶地, 区内人工沟渠纵横分布, 本次施工中旧路左侧长2.07km排碱渠按设计移至路外, 工程地质沿线以粉质低液限粘土为主, 冲洪积成因, 层理清楚, 土质均匀, 结构致密, 粉砂含量大, 其工程地质条件为湿陷性黄土, 土质含水量大, 具体表现为路基清表后, 我们发现以下问题: (1) 地表含水量过大无法进行填土碾压, 经试验全线地表土含水量达22%, 且各段地下水位较高, 凉硒无法达到碾压要求; (2) 排碱渠中设计挖除淤泥后含水量达22%以上, 无法进行填土碾压;第三:原旧路坡脚至沥青面层边缘部的土方含水量超过20%无法进行利用;四:根据试验结果, 路基填料 (采用两个土场) 在93%、95%压实度下室内土的CBR值为2和3, 达不到规范最小强度CBR值5和8要求。

2 施工中采用的施工方案及质量控制措施

2.1 在保证工程质量的前提下, 以节约工程

费用为主, 改变原来设计方案, 提出了以下几种初步施工方案

(1) 对清表后的软基填筑30cm砂砾, 或20cm厚掺加5%的石灰稳拌进行处理; (2) 排碱渠挖淤泥后先手摆30cm~50cm厚片石, 然后填筑30cm砂砾, 最后填土碾压; (3) 对无水排碱渠的处理方案先填30cm厚砂砾再填土; (4) 把原旧路边坡脚至沥青面层边缘部的土方挖运堆放到新排碱渠地方, 待来年做底基层使用。

2.2 初步施工方案试验段施工方法及质量

控制情况

2003年11月7日我们先对无排碱渠原旧路坡脚至沥青面层边缘部按照以上方案进行试验, 试验段选在K91+220~K91+600段左侧, 机械组合情况为:120型推土机一台, 80型推土机一台, 挖掘机一台, 装载机一台, 振动羊足碾一台, 18-2l T三轮压路机一台, 洒水车一辆, 自卸汽车12辆, 填筑30cm砂砾后进行素土填筑碾压, 发现基底土质平均含水量20%以下段落基本无软弹现象, 路基压实度能达到规范要求;但平均含水量在20%以上部分段落地基有轻微软弹现象, 检测其CBR值为2%, 符合规范要求, 决定对含水量在20%以上段落采取二次补填7cm砂砾方法, 稳定后其强度明显增大, 无软弹现象发生, 素土回填第一层时, 土质含水量控制在12.8%左右, 虚土厚为30cm, 先用羊足碾静压四遍后开始振动碾压, 第六遍时检测其压实度为91.8%, 第七遍时检测其压实度为93.3%, 且无软弹现象出现, 通过该试验段的施工过程来看, 该方案可用于路基基底含水量较大段落的施工。

2003年11月16日在K95+260~K95+580段左侧进行灰土处理软基试验, 机械组合为:80型推土机两台, 挖掘机l台, 装载机1台, 自行式振动羊足碾1台, 光轮振动压路机l台, 稳定土拌合机1台, 洒水车1辆, 自卸汽车14辆, 抽检平均含水量为21%, 16日上午开始摊铺拌合, 拌合后测其平均含水量为19%, 无法进行碾压, 17日中午开始静压三遍, 由于灰土层下土质含水量过大, 灰土层不能形成板体, 表面横向裂缝多, 达5mm之宽, 18日再继续静压四遍观察, 还不能形成板体, 表明灰土处理软基方案不成功。

根据工地现场检测结果看, 压实度及现场CBR值完全满足规范要求, 但经咸阳秦正交通工程试验检测中心对两个土场所作室内土的CBR值分别为0、7.3、5.4、2.7, 达不到设计要求。

2.3 特殊路基地段过湿地基软基处理方案的确定

通过以上试验结果最终确定了以下施工方案, 并在全线施工中推广采用。

(1) 清表后, 测定基底平均含水量在14.5% (最佳含水量为14.5%) 以上段落, 采用掺加5%石灰处理软基达不到设计要求, 必须采用换填砂砾处理, 其砂砾处理厚度根据基底土质含水量大小确定, 对于土质含水量在1 4.5%~2 0%时应采用30cm厚天然砂砾进行处理, 土质含水量在20%以上时应采用30cm~40cm厚天然砂砾进行处理。

(2) 有水排碱渠段挖除淤泥后先手摆30cm厚片石, 推土机稳压, 然后填筑30cm厚天然砂砾, 再进行素土回填;无水排碱渠段先填30cm厚砂砾, 再进行素土回填。

(3) 原旧路边坡坡脚至沥青面层边缘部的土方挖运堆放到新排碱渠地方, 待来年做底基层, 减少了弃方, 节约了工程费用。

(4) 考虑本工程路基在不利季节及条件下施工, 防止出现局部变形及下沉, 施工中未采用原设计填土方全部掺加3%石灰, 改为采用路床顶面进行20cm厚5%灰土处理, 提高路基强度。

3 处理效果

本工程特殊路基地段 (含排碱渠) 原施工设计图中采用了换填砂砾 (厚度40cm) 、全部填方土掺加3%石灰、旧排碱渠渠底换填砂砾 (厚度为0.5m~2.6m) 、路床顶面旧路两侧设置宽6m土工格栅等施工方案, 在本工程施工中我们结合试验资料, 根据施工经验, 在保证质量的前提下, 从节约工程投资出发, 改变了原设计方案, 采用了以上施工方案, 路基工程完成后, 经施工单位自检、项目部和总监办联合组织验收, 路床顶面土基经测定弯沉值, 均小于设计弯沉值, 路基强度符合设计要求, 从目前本路段使用效果看, 未出现路面下沉及变形现象, 工程质量良好。以上施工方法处理特殊路基地段软基, 既加快了工程进度, 节约了工程成本, 又保证了工程质量, 为关中公路环线礼泉至阎良段改建工程全面开工提供了试验资料, 创造了良好的条件。

4 几点建议

特殊地段 篇7

关键词：管道,特殊地段,卷扬机,吊装

1 概述

近二十年, 我国管道工程大力发展, 已形成纵横东西、贯通南北、连接海外的管道网, 由于我国特殊的地域性, 地形、地貌复杂多样, 管7道施工过程中受到各个方面难度限制。随着管道建设越加趋向于大口径、高壁厚, 单根管重不断增加[1];在特殊地段施工, 由于作业空间有限, 大型吊装设备无法使用, 卷扬机吊装技术逐渐被运用到管道施工中。以下将讲解卷扬机吊装技术及使用方法。

2 卷扬机吊装技术的运用

2.1 卷扬机简介

英文名称 (winch) 又名绞车[2], 是由机械动力驱动卷筒、卷绕绳索来完成牵引工作的装置。可以垂直提升、水平或倾斜拽引重物。卷扬机由电动机、联轴节、制动器、齿轮箱和卷筒组成, 共同安装在机架上;对于起升高度和装卸量大工作频繁的情况, 调速性能好, 能令空钩快速下降。对安装就位或敏感的物料, 能用较小速度。

2.2 特殊地段卷扬机的运用

这里是指受地形、地貌、有限作业空间等制约, 大型吊装设备无法使用, 而需采用卷扬机吊装的地方。如:高边陡坡、悬崖峭壁、大型沟壑、狭窄腰岘等。

本文假设一处高边陡坡做为实列分析。

2.2.1 实列地形概述 (见图1、2)

(1) 实列CF044-61m~CF046+103m为一处高边陡坡

(2) 实列CFXXX表示管道线路转角点

(3) 实列该段地势起伏较大, 从CF044-61m到CF046+103m地面高程从1616.2m抬升到1720.4m,

(4) 实列管段最大坡度24.8°。

2.2.2 卷扬机的安装

(1) 假设该段管道坡度较大, 将在CF045上部开拓操作平台, 设置电动卷扬以溜管的方式进行施工。 (见图3)

(2) 卷扬机钢丝绳通过设置的吊耳连接管段下端, 在操作平台处组焊一根管沿管沟溜放一段管道。

2.2.3 锚点及吊耳设置

(1) 锚点采用全埋式锚点, 埋件采用DN500无缝钢管, 施工前需经过强度、稳定性验算方能使用。

(2) 溜管吊耳设在管段下部第一根管中部, 采用抱卡式吊耳。抱卡式吊耳如图4所示。

2.3 卷扬机溜管受力计算及机索具选择

2.3.1 卷扬机牵引溜管受力计算

(1) CF044~CF045段管道重量计算: (管径Φ1219mm, 壁厚15.3mm, 长度61m, )

管道每米重量= (外径-壁厚) 壁厚×0.02466 (kg)

该量:Q= (1216-15.3) ×15.3×0.02466×61=27.7 (t)

(2) 计算载荷:G=Qk1=27.7×1.1=30.47 (t)

式中k1-动载系数k1=1.1。

2.3.2 溜管过程中各部受力计算[3] (见示意图图5)

式中fm-摩擦系数, 由现场实验测得fm=0.3。

2.3.3 受力机索具选用

(1) 坡段溜放牵引力为4.5 t, 为施工安全本坡段管段下滑溜放时, 在第1根管子中部设抱卡式吊耳, 加8吨单轮导向滑车, 双跑绳受力, 则每根跑绳受力为:4.5÷2=2.25 t。

(2) 由跑绳最大受力为2.25 t可知, 选用5吨电动慢速卷扬机可以满足施工需要。

(3) 跑绳选用φ22-6×37钢丝绳, 其破断拉力为21.5t, 则其安全系数为:n=21.5÷2.25=9.56

(4) 全系数大于5, 故跑绳选用安全[4]。

结束语

随着我国管道工业的快速发展, 管网覆盖的密集程度不断加大, 在山区、黄土塬、戈壁、沙漠、无人区、水网等众多特殊地段的施工中, 受地形、地貌作业空间的限制, 卷扬机吊装技术作为一种施工方法将被广泛运用到管道施工过程中;其操作简单、使用安全、性能可靠、投资费用低廉等优点已被广泛认同, 并形成了独特的施工方法与措施。

参考文献

[1]中国科协2005年学术年会论文集.长输管道的施工技术现状与发展探讨.

[2]百度百科.卷扬机定义.

[3]百度百科.物理力学.