燃气管道的浅埋防护技术

燃气管道的浅埋防护技术

陈荣光

陈荣光

广东电白建设集团有限公司广东茂名525000

摘要：本文主要从燃气管道无法达到设计埋深要求的几种原因、燃气管道浅埋研究现状及施工中存在的问题、城市燃气管道浅埋防护技术，这几方面介绍了题目。本文旨在与同行探讨学习，共同进步。

关键词：燃气管道；存在问题；浅埋防护技术。

前言：

由于经济的快速发展，城市化日渐突出城市建设也取得了一定的成绩。随着人口的增加及燃气量的需求加大，燃气网建设项目在直线上升，但其也将面临着各种各样的挑战。与其他管网相比，城市燃气管网存在供气连续不间断且使用周期较长，管道的覆盖面比较广且埋在地下等特性，因此，一旦发生泄漏并极易造成爆炸或者燃烧等事故。尽管城市燃气经营企业对管道设计、建设及运行方面要求非常严格，在建设的时候要求选用性能好的设备和管材，预防腐蚀，但是影响城市燃气管道安全性的因素各种各样，仅需一种因素便可致使管道的破裂，进而导致严重的后果甚至人员的伤亡。因此，充分保障城市埋地燃气管到的安全，具有重要的社会和经济意义。

一、燃气管道无法达到设计埋深要求的几种原因

《城镇燃气设计规范》（GB50028—2006，以下简称《规范》），对燃气管道的埋深有很明确的要求，一般情况下，满足《规范》规定的燃气管道的埋深，就可以达到安全要求。在无法达到设计埋深要求时，应采取有效的安全防护措施。通常在以下几种情况下，燃气管道无法按照《规范》设计要求进行埋深设计，或者即使能够按照《规范》要求的埋深进行埋管，但是施工困难，工程造价昂贵。

1.1地下构造复杂

在燃气管道的铺设中，会遇到一些特殊的地下构造，比如岩体、空腔或者渗水，岩体无法开挖，只能避开岩体进行埋管；构造空腔不能提供支撑，无法满足燃气管道的安全要求，也无法埋设；如果遇到含水层，燃气管道埋在含水量很大的土壤中，容易被腐蚀，此时为了保证燃气管道的安全性，就必须进行防腐蚀处理。另外，《规范》对燃气管道与地下建筑、基础或和附近的各种水电管道之间的水平和垂直净距也有规定，很多时候，按照《规范》规定的埋深进行埋管会碰到排水、电信埋管等，此时为了避开这些埋管，就必须采取其他的一些措施，比如增加保护、隔离、绕开这些管道等方式，否则将无法达到《规范》对安全的要求。

1.2地下已埋旧管

随着我国旧城改造工作的不断推进，许多城市面临改建、扩建和维修燃气管线的任务。有些燃气管道由于铺设较早，从目前来看没有达到《规范》的要求；或是地面建筑的功能改变，比如由绿化带变成公路，此时对燃气管道埋深的要求不同，导致原本达到要求的埋深现状不能达到要求了；或是由于建筑，地下管网施工，改变了地下埋管的状况，原有的埋深和防护与《规范》要求的埋深、防护要求相距甚远。

1.3经济性因素

经济性因素包含两个方面，一个是管道施工的造价，二是管道维护的费用。在达到安全性要求的条件下，管道埋深越浅，土方造价就越省，施工周期越短。在管道养护期间，埋深较浅的管道，维护方便，且维护费用较低，较浅的埋管，如果要开挖维护，所需费用将比同样管道但是埋管较深的管道节约开挖费用，且施工周期和施工难度也将下降。由上分析可见，有时在实际施工中，根本无法按照《规范》的规定的进行埋深设计，同时，较浅的埋深更有利于降低施工、维护的费用和难度。不过由于浅埋，管道受到外部的影响增大，管道承受的地面载荷变大，管道安全隐患增大，所以浅埋时，一定要对管道的安全性进行校验，不能满足安全的情况下，要采取有效的防护措施。

二、燃气管道浅埋研究现状及施工中存在的问题

2.1燃气管道浅埋研究现状

早在20世纪60年代，从Newmark首先对地下管道进行了震动研究开始，对燃气管道安全的研究一直在发展中，理论和模型也日趋完善和精确。目前对燃气管道受力状况的主要研究重点是管土耦合作用分析法有效性的基础研究和复杂交变载荷作用下埋地管道的应力分析。这些研究要重点集中在理论和方法上的研究。在对燃气管道浅埋技术进行研究的时候，借助这些模型和方法，能够建立有效的分析模型，并得到基本正确的分析结果。管土耦合模型能够充分考虑到土壤和管道的耦合受力情况；应用复杂交变载荷作用下的埋地管道的应力分析理论能正确模拟路面载荷对浅埋管道的应力影响。埋地燃气管道应力理论研究为燃气浅埋技术的研究提供了理论依据。但是，目前的研究主要集中在理论方面，对于工程实际的研究和总结比较少，尤其是对于燃气管道的浅埋防护的研究，还没有专门系统的研究，只有一些针对具体工程的特定应用。

2.2燃气管道浅埋存在问题

在无法按照《规范》要求埋深进行埋管的时候，一般采取浅埋处理，虽然浅埋技术在降低施工、维护的费用和难度方面有着不可忽视的优点，但是由于较浅的埋深无法有效防护地面载荷的影响，使得埋地燃气管道受到比正常埋深管道较大的应力，影响燃气管道的安全。除此之外，浅埋后计划改变，施工工艺等原因也是影响燃气管道安全的潜在风险。按照《规范》要求，庭院埋地管道的埋深较浅，但是，开挖、绿化施工等常常会造成已埋燃气管道的损坏。实际经验表明，庭院管道埋深较浅的时候也容易遇到排水和电信管线，也需要采取必要的保护措施。如果规划改变，如庭院变成车行道，或在原来的绿化带上增设车行路口等情况，原来的埋设强度要求就达不到要求，又要重新改变管道的埋设，造成严重的浪费。在道路中埋管，往往采取开槽埋管。这种埋管方式，一般管道埋深都比较浅，回填和夯实是保证埋管质量及防止路面沉降的一个重要施工环节，但是在实际施工中由于开槽空间狭小导致管沟回填土夯实困难，这样就有一定的安全隐患。所以在燃气管道浅埋的时要有长远的计划，考虑到以后设计的变更。对于已经存在的浅埋管道，要采取必要的防护措施以确保埋管的安全。

三、城市燃气管道浅埋防护技术

3.1浅埋防护技术

3.1.1套管防护

对燃气管道进行套管防护，可以有效地保障燃气管道施工安全。利用绝缘支架在燃气管道上套上钢筋混凝土材质或者铸钢材质的套管，对燃气管道进行防护，燃气管道的管径要小于套管管径，当套管和燃气管道两端长度保持一致时再进行密封施工，并且将一些柔性的防水材料各防腐材料一填充在燃气管道和套管之间。

3.1.2支撑墙防护

在燃气管道浅埋位置设置混凝土防护板，两边砌上砖块支撑墙，并且在防护板和支撑墙两侧填充上回填土，然后进行夯实。燃气管道在支撑墙的防护下，可以兔受道路路面上建筑物、市政设施等荷载的影响，支撑墙可以将燃气管道的荷载分散到支撑墙上，逐渐减少燃气管道的荷载压力，保障燃气管道的安全、稳定运行。

3.1.3无支撑墙防护

燃气管道的回填土和铺设路面之间设置混凝土防护板，和支撑墙防护相比，无支撑墙防护是将防护板直接设置在回填土中，在燃气管道的上方夯实回填土。

3.1.4这三种浅埋技术的比较分析

燃气管道支撑墙防护技术，将支撑防护板设置在支撑墙上面，防护板将燃气管道的荷载扩散到支撑墙和燃气管道的下方和两侧的土层，使燃气管道自身的受力逐渐减小。燃气管道无支撑墙防护技术，防护板承受整个路面荷载，然后将荷载分力均匀的分散到防护板上和防护板下方的燃气管道，无支撑墙防护技术不能将荷载力分散到燃气管道两侧，因此如果燃气管道施工现场的地面荷载很大，在浅埋施工中最好选择支撑墙防护技术，提高燃气管道的稳定性和安全性。

从施工成本角度出发，由于支撑墙防护技术需要在燃气管道两侧砌支撑墙，如果施工现场的实际情况可以确保燃气管道的安全性，采用无支撑墙防护技术比支撑墙防护技术的施工成本耕地，并且施工工期短暂。与支撑护壁技术相比，支撑套管护壁技术，天然气管道通过全封闭的防护保护技术，绝缘支撑整个天然气管道包裹起来，在壳体中的天然气管道的保护下，由外部应力不受影响，通过水的侵蚀防止天然气管道，和支撑墙保护技术和悬空防护技术，天然气管道的接触和土壤，和套管保护技术的使用，通过圆形外壳可以路面承载力转移到土壤的两侧。因此，对天然气管道保护技术套管，天然气管道的影响更小，更全面的保护。

结束语：

现代天然气是一种易燃易爆气体，如天然气管道处理不当，会对人们的生命和财产安全造成巨大威胁。因此，应结合城市燃气管道的科学设计的实际情况，积极采取燃气管道浅埋保护技术，以确保安全和稳定的城市燃气管道的运行。

参考文献：

[1]曹成.城市理地燃气管道浅理防护技术的研究[J].黑龙江科技信息，2013（29）：213.

[2]陶志钧，苏蕙蕙，柯向华，周伟国.浅理防护下理地燃气管道的受力分析[J].上海煤气，2009（04）：7-9，31.