我國的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，常遇有地裂帶。壓力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(yīng)力占主導(dǎo)地位，而彎曲應(yīng)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(yīng)變主要集中在距地裂縫較近的管段上(約6～10m以內(nèi))，當(dāng)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。
　

 

圖7-31 管道穿越斷裂帶敷設(shè)
1—管道；2—錯動方向；3—斷層

1．穿越地裂帶的措施與要求
　　當(dāng)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(yīng)向有關(guān)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(guān)斷層參數(shù)，充分研究分析后確定。
　　在瞞足管道埋深的前提下，盡量采取淺埋方式。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。
　　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(shè)。管道斜向穿過斷層時，應(yīng)使斷裂帶平面與管軸線的交角β控制在30°～80°之間(如圖7-31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。
　　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(zhì)量，減少應(yīng)力集中而降低延性。
　　提高管道壁厚，DN600鋼管壁厚不小于10mm，DN≥200mm鋼管壁厚為8mm。
　　在斷層一側(cè)的適當(dāng)位置設(shè)置固定鎮(zhèn)墩，以確保管道在地震發(fā)生時產(chǎn)生彎曲變形而不是剪切變形，增強管道抵抗斷層活動的能力。
　　在斷層區(qū)段內(nèi)，不允許設(shè)置造成動力特性不一致的部件，如三通、旁通、閥門及變化管徑、管壁等。
　　在斷層區(qū)段內(nèi)敷設(shè)管道的管溝應(yīng)為上寬下窄的梯形溝槽，然后回填砂、砂性土質(zhì)或砂礫石等，以降低管道與土壤之間的摩擦力，增大管道適應(yīng)斷層活動的能力。
　　在固定鎮(zhèn)墩之間的管段上，設(shè)置可適應(yīng)軸向變形(位移)、水平錯動及上下錯動的波形伸縮節(jié)，以適應(yīng)地震發(fā)生時斷層的復(fù)雜運動。
2．燃氣管遭穿越地震帶施工
　　燃氣管道穿越地裂縫平面田見圖7-32所示。
　

圖7-32 高壓燃氣管道穿越地裂縫平面圖
 

　　施工中可采取以下措施；燃氣管道靠近地裂縫即升高，使燃氣管道淺埋，以便事故發(fā)生時進行切斷。在距地裂縫100～140m處設(shè)置閥門井1座，也可與管線相鄰閥門井結(jié)合設(shè)置。管道穿越活動等級為1、2級的地裂縫，在地裂縫兩側(cè)各裝兩個小拉桿橫向波紋伸縮節(jié)，工作壓力為1．6MPa，波數(shù)為8個波。波紋伸縮節(jié)安裝時不必預(yù)拉伸或預(yù)壓縮，安裝后應(yīng)將安裝用的雙頭螺栓拆除。波紋伸縮節(jié)順氣流方向安裝后應(yīng)每半年觀測1次，5年內(nèi)視情況及時凋整或更換。
　　管道穿越地裂縫處設(shè)管溝，先做3：7灰土墊層，管溝底為鋼筋混凝土底板，溝壁用M5水泥砂漿，MU7．5磚砌筑，壓頂餛凝土為C10，蓋板混凝土為C20。管溝內(nèi)底板壓花，溝外壁用冷底子油打底，刷熱瀝青兩道防水。管道敷設(shè)后，管溝內(nèi)充填松散粗砂。蓋板用1：2水泥砂漿(內(nèi)加5％防水劑)嵌縫、座漿，并抹面20mm厚。
　　波紋膨脹節(jié)安裝在井室中，井室與管溝連接處砌磚墻隔開，井室中不填砂。井室與管溝連接處及管溝兩端磚墻處，在燃氣管道上裝套管并用油麻、瀝青將環(huán)形間隙密封。
　　管道穿越活動等級為3、4級的地裂縫，要求距地裂縫50m范圍內(nèi)不能設(shè)支管，管底埋深控制在1．2～2．1m之間，并以中粗砂作回填土，填至管項以上300mm，長度前后各100m。當(dāng)管道埋深不能滿足要求時，距地裂縫左右各50m范圍內(nèi)的管道以地溝形式淺埋，其余不再作特殊處理。
　　波紋膨脹節(jié)用于補償管道的熱脹冷縮，均安裝于兩個固定支架之間。波紋膨脹節(jié)與管道處于同一軸線上，運行是可靠的。但用于地裂縫的豎向錯動與橫向錯動時，波紋膨脹節(jié)會受力彎曲，而且與管道不會在同一軸線上。波紋膨脹節(jié)彎曲后，會承受地裂縫錯動后的外力以及燃氣的內(nèi)壓力。例如安裝DN600mm高壓管道的波紋膨脹節(jié)時，膨脹節(jié)下方有排水管，為保證兩者的安全距離，燃氣管道抬高，波紋膨脹節(jié)處于高點兩側(cè)管道向下坡。當(dāng)進行強度試驗時，波紋膨脹節(jié)的安裝螺栓被拉斷，上部波紋被拉開，下部波紋被壓縮變形，因此當(dāng)波紋膨脹節(jié)與管道不處在同一軸線時，受內(nèi)壓力而變形損壞。波紋膨脹節(jié)用于地裂縫處，由于地裂縫活動，年長日久，波紋膨脹節(jié)都會處于彎曲狀態(tài)。波紋膨脹節(jié)用在高壓燃氣管上是不安全的，因為缺少可靠的設(shè)備，故在高壓燃氣管設(shè)波紋膨脹節(jié)處改用鋼管連接，以后定期觀察，再作處理。