1前言

　　近年来，在管道燃气供气规划区内，新建、改建、扩建的居民小区或工商业建筑一般均同时配套建设管道燃气设施，并与建筑主体工程同时设计、施工和竣工验收。因填筑地固结压密，地基会出现不均匀沉降问题。

　　随着城市建设的发展，城区逐渐向外扩展，不少水田变成了城区或工业用地，南方沿海城市更有不少填海区，地基不均匀沉降问题更为严重，对燃气管道及设施带来严重损害，造成许多工程问题，也给燃气管道及设施的运行维护造成安全问题。

　　2工程案例

　　案例一

　　珠海市旭日华庭燃气管道工程，位于珠海市斗门区白藤湖畔，共有9栋住宅，1栋9层，2栋11层，3栋17层，4栋连叠别墅，5～9栋17层，合计856户。设计气源为天然气，采用一级调压入户，庭院燃气管道设计压力0.1MPa，低压燃气管道设计压力2.5KPa，燃气调压箱安装于一层建筑物外墙或屋面女儿墙内侧，燃气表安装于用户阳台或厨房。

　　2008年2月，燃气施工单位接到小区物业的报告，小区内部分外墙燃气调压箱进口管道弯曲变形，相关单位立即组织设计和施工人员进行现场勘察及观测，制定方案并予抢修处理。

　　根据现场调查测量，虽然地基上主体建筑未发现破坏变形，也未发现建筑主体倾斜，但散水坡与房屋主体水平拉裂10mm-15mm，其连接处沉降量为75mm-100mm，填筑水泥地面发现裂痕，说明填土地基产生的是均匀沉降。小区道路道路凹凸不平，呈波浪形，原设计中坡度均匀变化有明显差异，实际标高比原设计标高下沉5-30cm，说明小区道路填土地基产生的是不均匀沉降。

　　经对燃气管道及设施损害情况现场勘察，发现多处钢塑转换接头有拉断现象，调压箱进出口管道也有弯曲变形；对小区庭院管道重新试压检查，发现多处埋地管道断裂。由于该小区尚未通气，所幸未引发安全事故，如果已通气小区发生此类问题，后果不堪设想。

　　案例二

　　康乐保(中国)有限公司LPG气化站工程，位于广东省珠海市南屏科技工业园内。

　　工程规模：选用20m3地下卧式储罐2台，国产ZW-0.2/8-12型液化石油气压缩机1台，LGP空温汽化器2台，气化能力为200kg/(h·台)。LPG系统设计压力为：调压前1.6MPa，调压后0.3MPa。

　　2009年3月，燃气施工单位接到业主报告，由于气化站内地坪沉降，LPG储罐出口后的连接管道出现严重的弯曲变形，相关单位立即组织设计和施工人员进行现场勘察及观测，制定方案并予抢修处理。

　　根据现场调查测量，气化站内包裹埋地储罐构筑物主体未发现破坏变形，也未发现裂痕，但站内水泥地坪与构筑物主体水平拉裂10mm-15mm，其连接处沉降量为75mm-100mm，填筑水泥地面发现裂痕，说明填土地基产生的是均匀沉降。附近厂房四周外墙与散水坡，出现明显的拉裂和错位，散水坡与建筑主体水平拉裂10mm-15mm，其连接处沉降量为200mm-250mm。

　　经对燃气管道及设施损害情况现场勘察，发现储罐出口处连接管道、空温汽化器进出口管道、用气车间外墙引入管道均有明显的弯曲变形现象。如不及时妥善处理，会导致各管道接口出现拉断或破损，酿成严重的安全事故。

　　3事故分析

　　以上两个工程案例可以看出，地基沉降会严重损坏燃气管道，引发安全事故。那么，具体是什么原因引发的地基沉降呢？

　　经过与两个工程业主方沟通后，我们了解到：案例一小区所处的位置，早前是一片水田，用于水稻耕种；案例二所在的工业园区，是一片填海区。

　　旭日华庭小区和康乐保公司在工程建设之初，都进行了地质勘察，从各场地地质勘探报告表明场地为E类软土地基，主要含饱和淤泥和可液化砂层土层分布如右图所示[1]。

　　从地质勘探报告上看软土地质是造成建筑物沉降最基础性的原因。

　　一般来说，地基由于承受上部建、构筑物荷载，经过压密实，会出现不同程度的自然沉降，而周边地坪在建筑主体施工完成后，经过回填夯实，自身的沉降量比建筑本体小很多。

　　本文中提到的两个案例，由于工程范围内的建、构筑物均考虑到软土地基沉降的影响，对地基进行了打桩加固处理，建、构筑物主体均受到地基自然沉降量在正常范围内。但周边地坪软土地基的自然沉降量远超过主体沉降量，给燃气管道安全造成严重威胁。

　　4应对措施

　　针对上述两处工程，因地基沉降问题引发的安全隐患，可以采取以下解决方案：

　　1)在房屋散水施工完毕，出地立管的固定管架应拆除或采用套管式固定支架，既可避免管道在此处应力集中，阻碍管线的下沉，又可保持立管在施工时的垂直度。

　　2)表箱立于室外地坪，其进出口管线应考虑采用柔性连接，柔性连接的可拉伸量应满足沉降的最大位移。

　　3)垂直于建筑物的地下管线支管应因地制宜分级抬高埋设深度靠近建筑物，这有利于提高支管的挠性，吸收地基的沉降位移，减小管沟开挖对建筑物基础的影响。

　　4)出地立管穿过混凝土地面时须设置出地套管，防止混凝土与管道固结，阻碍管线位移。

　　5)采用塑性较好的材料。这是根据材料的屈服极限来考虑，对于钢管和PE管来说，主要的破坏集中在接点和端部固定端，但钢管和PE管其接头都有较好的延伸性和较好的接头偏转角，基本可以根据其材料的屈服极限来确定。

　　6)采用浅埋方式敷设，减轻地面覆土对管道的压力。

　　7)庭院管采用树枝状连接，尽量缩减庭院管的长度，减少接点。

　　8)利用管线自身弯曲，增大弯曲半径，减少弯头的使用量。

　　9)采用不锈钢金属软管替代伸缩器。目前伸缩器的使用主要考虑温差对管线的影响，不能解决两端管线上下方向的位移变化，地基的不均匀沉降将导致管线在伸缩器部位产生破坏，当拆除伸缩器后，两端管线无法对中，更换困难。

　　10)减少与建筑物垂直靠近的上升立管数量，利用建筑物外墙绕行。

　　《城镇燃气设计规范》GB50028-2006中表6.3.3-1要求：中压B级埋地燃气管离建筑物基础水平净距为1.5m，外墙到基础外围距离约为0.6m，那么管线离外墙的距离应不小于2.1m，对于垂直靠近外墙的地下管出地立管是很难做到的。

　　另外，对垂直于建筑物外墙的地下各支管也难以保证与其他地下管线的安全距离。在相应的室外地坪部位必然有给水、排水等地下管线和排水井，如果厨房位置在楼梯间旁，那么地下必然还有电力、电信管线和电力、电信井，各种地下管线在弹丸之地都要集中靠近建筑物，实际上是很难满足《城镇燃气设计规范》GB50028-2006和《城市居住区规划设计规范》GB50180-93(2002版)的相关条款的安全距离要求。再加之地下管线各专业设计缺乏沟通，开发商协调不力以及施工的不规范，造成地下管线在集中部位相当混乱，很难保障燃气管线的安全距离。所以应减少垂直靠近建筑物的上升立管的数量，减少地下管与建筑物的连接点。

　　5结束语

　　(1)对于直埋管线基础的夯实，因为夯实只是表层的，所以场地土意义不大，且当多个专业同时在小区施工时，夯实很难达到其目的，而采用其它的地基处理方式，造价太高，所以，在允许沉降的基础上，采取上述措施。

　　(2)这里说的地基沉降是指室外地坪的沉降，一般说来建筑物都有作地基处理，认为建筑物的沉降在其施工过程中已基本完成，建筑物竣工后其沉降既是有也是少量的。采用上述方法，同样可以避免因地基与建筑物相对位移的缩小给管线带来损害。