侯領(lǐng)獻(大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司規(guī)劃設(shè)計研究所，黑龍江 大慶 163414)

淺論平房門站凍脹問題產(chǎn)生的原因及治理措施

侯領(lǐng)獻(大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司規(guī)劃設(shè)計研究所，黑龍江 大慶 163414)

通過分析平房站地面或地基凍脹造成的原因，提出三種治理措施，治理措施因地制宜，以新建排水溝方案較妥。

地面;凍脹;原因;整治

本文以哈爾濱平房門站為例分析東北地區(qū)凍脹問題的產(chǎn)生的原因和治理措施。該站隸屬于大慶油田天然氣分公司油氣儲運三大隊，位于哈爾濱市平房區(qū)平房鎮(zhèn)新盛屯西側(cè)約500米。平房站負責(zé)向哈爾濱市燃氣用戶分輸供氣，主要功能是將東官站來氣經(jīng)過過濾、計量、調(diào)壓后輸送給下游哈中慶東輕站、成高子站及哈車用CNG母站。因此保證正常生產(chǎn)進行非常重要。

1 該站場地面凍脹情況和危害

多年來（至2016年），該站場地存在大面積場地凍脹，導(dǎo)致廠區(qū)地面高低不平，管線基礎(chǔ)、場地、臺階、散水凍脹變形(最大14.5cm)，個別房屋（泵房）沉降差4cm。裝置區(qū)控制盤傾斜約15度；放空管線傾斜拉伸，使安全閥承壓；管道中心線不對中，對法蘭口形成扭力矩；基礎(chǔ)沉降造成管道傾斜，形成扭力矩；配電崗、鍋爐房等房屋臺階及護坡破損嚴重，影響通行；新建的圍墻又發(fā)生傾斜及裂縫，有倒塌危險。

經(jīng)現(xiàn)場勘測，涉及凍脹的有裝置區(qū)的管道及設(shè)備基礎(chǔ)4處、埋地管道1處、消防路及水泥場地300平方米、臺階9處、散水坡332平方米（調(diào)壓計量間102平方米、配電間及水泵房88平方米、鍋爐房56平方米、辦公樓86平方米）、閥組區(qū)道板60平米。

這些問題不解決，將嚴重影響了生產(chǎn)及生活安全。例如會造成管道撕裂、法蘭口斷裂、安全閥失效等，危及下游用戶用氣安全；消防路通行不暢、巡檢路高低不平等，影響事故救援和員工巡檢安全；圍墻倒塌以及房門開啟不便，影響正常的生產(chǎn)生活秩序。由于年年凍脹，損害年年發(fā)生，每隔幾年都需要治理，嚴重的需要年年治理，耗費了大量資金和人力。因此，有必要分析原因，采取措施，進行徹底整治。

2 問題原因分析

經(jīng)初步分析，形成平房站場地沉降變形的主要原因有兩個：

第一，平房站處于“小盆地”底部，南側(cè)和東側(cè)是高地，種植玉米等作物。一到雨季，地表水和地下水自然會順勢流向盆地底部，即流向平房站地帶，同造成平房站地質(zhì)含水量較高，凍脹增大。該地區(qū)為季節(jié)性凍土，凍深為1.80-2.00m。1土質(zhì)主要為粉土和黏性土。

第二，平房站上游高地生態(tài)園區(qū)建設(shè)：南側(cè)高地上建設(shè)的生態(tài)園區(qū)，海拔比平房站場地高6米多。生態(tài)園區(qū)大量灌溉水滲地下，加劇了地下水位升高。

經(jīng)測量勘察，示范區(qū)2013年建設(shè)了一個養(yǎng)魚池，其長、寬均為60m，深2.5m，該養(yǎng)魚池滿蓄水量約9000m3。該魚塘位于平房站南側(cè)，距離平房站約80m。該魚塘的下游堤壩是人工堆方建造，跨度僅為4米左右，必然造成地下水流向平房站，造成平房站土質(zhì)含水量增高。

這兩個原因使平房站處于不利地帶，土壤含水率較高，凍脹加劇。

3 整治措施

針對上述情況，有以下三條治理措施：

3.1 關(guān)閉或拆除養(yǎng)魚池

由于上游養(yǎng)魚池的不斷蓄水會造成平房站處于飽和水狀態(tài)，是形成凍脹的原因之一；同時，該魚塘的下游堤壩是人工堆方建造，跨度僅為4米左右，從防洪角度講，養(yǎng)魚池是一危險源頭，一旦決堤，可能沖毀平房站。

因此建議關(guān)閉或拆除養(yǎng)魚池，這需要與哈爾濱市或平房區(qū)政府有關(guān)部門聯(lián)系。

3.2 新建排水溝（兼護坡）

沿平房站南側(cè)和東側(cè)新建一道鋼筋砼護坡(深2.1m，底寬0.8m,長175m)，阻斷上坡地流向下坡地的地表水、地下水，以減少平房站地段含水率，減小凍脹。投資估算約100萬元左右。該方案需要征地，南側(cè)圍墻外寬10m，長115m。本條措施依據(jù)原理是減小或消除凍脹力的危害。“對于凍脹性地基土，可采取下列減小或消除凍脹力危害的措施：設(shè)置防止施工和使用期間的雨水、地表水、生產(chǎn)廢水和生活污水浸入地基的排水設(shè)施；在坡地或山區(qū)應(yīng)設(shè)置截水或在建筑物周邊設(shè)置暗溝，以排走地表水和潛水流，避免因地基浸水、含水率增加而造成凍害。”[2]

3.3 遷建平房站

由于平房站處于盆地底部，處于極其不利的地理位置，遷建至附近高處有利地形。從長遠來看，可徹底解決場地凍脹嚴重和防洪、可燃氣體擴散等問題。本方案投資巨大，成本高，高達千萬元。

4 結(jié)語

在進行治理凍脹問題時，要全面考慮，不能僅僅是事后治理，更要做到事前預(yù)防，就是特別要重視選址問題。針對本工程情況，以新建排水溝為適宜方案，可以充分解決因地下水、地表水問題造成的凍脹危害。

[1]凍土地面建筑地基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JGJ118-2001，圖5.1.2中國季節(jié)性凍土標準凍深線圖.

[2]凍土地面建筑地基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范JGJ118-2001，第20-21頁.