[发明专利]输油气管道穿越岩溶强活动区的管道穿越支撑方法

说明书

技术领域

本发明涉及输油气管道穿越岩溶强活动区管道支撑保护领域，尤其涉及地下岩溶洞穴直径大于10m，且洞内下半部淤填有厚5m以上的淤泥质碎屑软土，不含块碎石的管道穿越支撑方法。

背景技术

长输油气管道工程不可避免地要穿越岩溶发育地区，管道基础设计的最大深度多在20m以内，由于岩溶地区地下洞穴、裂隙的发育使20m以内的表部岩土变得松弛，在自身重力和大雨、暴雨、强震作用下产生剧烈变形，甚至地面发生塌陷。若把输油气管道埋于此类表土层内，管道也会随着表部岩土塌陷而产生弯曲变形，由于管道自身和满负荷运行的压力作用于基础岩土上，会加快表部岩土的变形，甚至会使管道自身弯曲、折断。因此，在岩溶发育地区敷设输油气管道，设计必要的管道支撑和保护工程是非常必要的。

长输油气管道穿越的岩溶区域越多，碰到的岩溶地质问题，岩溶洞穴塌陷而引起的管道弯曲变形破坏越来越突出。然而对岩溶地区管道支撑保护措施的研究还跟不上工程建设的需要，工程设计施工部门不得不借用其他工程地基处理办法来加固岩溶地区地基岩土的工程性能。如采用桥跨河流的方法来跨越中小型落水洞、漏斗；采用建筑基础灌浆的方法来填充岩溶地区地下洞穴、裂隙，加固岩溶塌陷的松散土层。由于上述方法针对岩溶地区的适用性研究不够，又出现许多新的问题，比如采用灌浆填充处理时，由于对地下洞穴的水文地质条件不知，结果灌注了很多水泥砂浆，也不见灌注压力升高，不得不中止灌注。因此，上述方法只适用于中、小型岩溶区，且必须对地下溶洞、裂隙基本勘察清楚后选用。对于大中型地下洞穴和岩溶强发育区，上述方法的应用应十分谨慎。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种输油气管道穿越岩溶强活动区的管道穿越支撑方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种输油气管道穿越岩溶强活动区的管道穿越支撑方法，施工步骤如下：

步骤一、复合高压旋喷柱状基础墩施工：建成一个高3m以上、横截面直径为油气管道直径的1.8~2.0倍的基础墩，所述基础墩由中心一根加周围四根高压旋喷桩梅花型排列组合构成，经高压旋喷射出的水泥混合浆充分搅拌，使五根桩成一个整体，基础墩横截面形态为圆角正方形；

步骤二、钢筋混凝土灌注支撑桩施工：将钢筋混凝土灌注支撑桩下端嵌入基础墩中心深1m左右，钢筋混凝土灌注支撑桩的直径与管道直径一致，嵌入部分直径比管道直径小8~10cm；

步骤三、梯型槽钢筋混凝土承台施工：梯型槽钢筋混凝土承台底板为长方形，长为管道直径加55~65cm；宽为管道直径加40~50cm；厚25~35cm；两侧墙高为管道直径减10~20cm；侧墙厚20~25cm；侧墙与水平面夹角为60°~70°；全为钢筋混凝土结构，现场浇筑；梯型槽钢筋混凝土承台与钢筋混凝土灌注支撑桩采用喇叭型衔接，钢筋混凝土灌注支撑桩顶端至少有六根受力钢筋通过弧形弯曲与承台底板钢筋点焊或捆绑衔接在一起，同时现场浇筑；在梯型槽内管道四周填冲有抗震充填物。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：能广泛用于岩溶地区较大型地下洞穴（地下洞穴直径d>10m），且洞内填充有厚度>5m的淤积粘土、砂性土和碎石土等软土的管道穿越的支撑保护，具有结构安全可靠、设计施工简便、投资省等优点。 

具体实施方式

一种输油气管道穿越岩溶强活动区的管道穿越支撑方法，由复合高压旋喷柱状基础墩（简称基础墩）、钢筋混凝土灌注支撑桩（简称支撑桩）和梯型槽钢筋混凝土承台（简称承台）三部分组成。其实施包括如下步骤：

步骤一、复合高压旋喷柱状基础墩施工：

此步骤的目的是搭建支撑工程的基础，建成一个高3m以上、横截面直径为油气管道直径的1.8~2.0倍的基础墩。基础墩包括五根高压旋喷桩梅花型排列组合构成。经高压旋喷射出的水泥混合浆充分搅拌，使五根桩成一个整体，起着基墩的作用。具体施工方法如下：

① 基础墩的施工