? 我國的地質結構復雜,常遇有地裂帶,燃氣管道有時也需要穿越地裂斷層地段。地裂縫活動主要為豎向錯動,同時存在一個水平運動分量。鋼管穿越地裂縫,隨著地裂縫運動的增大,管道的軸向應力占主導地位,而彎曲應力相對較小,管道可能出現(xiàn)的破壞為拉伸破壞。管道的軸向應變主要集中在距地裂縫較近的管段上(約6~10m以內),當發(fā)生地震時,斷層錯動,穿越斷裂帶的管段最容易破壞,因此對這部分管段必須加強抗震措施,以確保安全。
一、穿越地裂帶的措施與要求
1.當斷層錯動引起管道長度的變化量小于管道最大允許長度變化量時,對管道可不作特殊處理,按一般管道對待。應向有關部門索取具體斷層的勘測資料,了解斷層的部位、等級等有關斷層參數(shù),充分研究分析后確定。
2.在滿足一般管段的要求下,管道盡量淺埋。此時作用于管道上的土壓力、縱向摩擦力較小,管道不易變形,可免遭破壞。在斷層地帶的管道,一般情況下埋深不大于0.5~0.8m。
3.管道穿越斷裂帶盡可能選擇在最小帶寬處通過,并盡可能不與斷裂帶方向平行敷設。管道斜向穿過斷層時,應使斷裂帶平平與管軸線的交角β控制在30°~80°之間(如圖9-38所示)。這種情況下,管道在斷層活動時處于受拉狀態(tài),不會因壓縮而屈曲破壞。
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4.采用延性較好的鋼材,Q235A鋼材可以滿足要求。同時,提高現(xiàn)場焊接質量,減少應力集中而降低延性。
5.提高管道壁厚,DN600鋼管壁厚不小于10mm,DN≥200mm鋼管壁厚為8mm。
6.管溝內回填松散的砂或砂性土、砂礫石,以降低管道與土壤之間的摩擦力,增大管道適應斷層活動的能力。
7.在斷層兩側的適當位置處設置固定鎮(zhèn)墩,以確保管道在地震發(fā)生時產生彎曲彎形而不是剪切變形,增強管道抵抗斷層活動的能力。
8.在斷層區(qū)段內,不允許設置造成動力特性不一致的部件,如三通、帝通、閥門及變化管徑、管壁等。
9.在斷層區(qū)段內敷設管道的管溝應為上寬下窄的梯形溝槽,然后回填砂、砂性土質或砂礫石等。
10.在固定鎮(zhèn)墩之間的管段上,設置可適應軸向變形(位移)、水平錯動及下下錯動的波形伸縮節(jié),以適應地震發(fā)生時斷層的復雜運動。