孫璟珂

摘 要：在壓力管道下穿干線公路施工方案實施過程中，為了避免對周邊設施和車輛日常運行造成一定的影響，需要加強對安全評估的了解和認識，結合實際施工工藝和施工流程，明確安全評估的主要內容。文章論述了壓力管道下穿干線公路施工方案安全評估的主要內容，分析了強度驗算方面的注意事項，進而為后續(xù)工作奠定基礎。

關鍵詞：壓力管道;穿干線;公路施工;安全評估

中圖分類號：U412 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）02-102-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.02.047

1 壓力管道下穿干線公路施工方案安全評估實施背景

在壓力管道下穿干線公路施工方案安全管理工作和評估工作中，需要明確主要的基礎要點，從而為后續(xù)實施奠定堅實的基礎。對于壓力管道的定性標準來 說，需要嚴格遵循《特種設備安全監(jiān)察條例》的規(guī)定，對壓力管道進行有效的分析及研究，了解壓力管道的類型及其主要的工作環(huán)境，為實際安全評估工作提供重要的信息支撐。根據《特種設備安全監(jiān)察條例》中對特種設備的規(guī)定，需要加強對壓力管道設計和安全管理的重視程度[1]。

近年來，隨著我國《公路安全保護條例》的貫徹實施，穿越公路修建橋梁和埋設管道工程的數量逐漸增多，為了避免對周邊設施造成影響，需要實施科學完善的安全評估技術方案。因此，實際工作中需要全面分析現場施工概況，完成安全評估報告，并且對壓力管道定向鉆下線干線公路施工方案進行安全性評估，尤其是對承載力和壓力的研究，進而為后續(xù)壓力管道穿越和施工提供數據支撐。

2 壓力管道下穿安全評估的工作重點

在對壓力管道下穿干線公路施工方案進行安全評估時，要做好前期資料收集工作，立足客觀和公正的角度，按照安全性和經濟性的原則，更加科學有序地開展常規(guī)工作，明確評估要點，使評估方案體現科學性和完整性的特征。首先，對管道埋設位置和出入土的角度來說，要滿足相關規(guī)范及要求，加強對埋深度和線性的認識和了解，在確認無誤之后才能開始后續(xù)的施工。其次，要全方位檢查工程地質情況，加強穿越干線公路核載力的驗算力度，在施工方案和安全措施方面滿足相關的標準及要求。

值得注意的是，在實際施工時，要嚴格按照我國的相關法律法規(guī)和技術規(guī)范進行嚴格性檢查，并根據工程的特點進行壓力的有效性驗算，提升實際安全評估效果和水平。

2.1 建立模型方案

安全評估工作中，除了搜集項目資料，還要建立有效的安全模型，運用數值模擬方法計算對工程周邊壓力的影響。實際應用時，要通過有限元的方案，考慮邊界效應的值，模擬邊界條件提升實際工作效果和工作水平。具體建模時，經常會由于切向方向不約束，在方案表面上存在自由邊界的問題，因此，需要將土體理想彈塑性方案貫穿于強度較強的加層中，使管道的承載能力滿足相關標準及要求，與道路承載力相互協(xié)調，且不低于道路承載力。

另外，在實際工作中要進行對精準性的計算，最終得出安全結果，之后再進行建模，并且要充分考慮道路的縱斷面，使安全評估內容具備豐富性和針對性的特征。計算方案壓力時，要充分考慮汽車的壓力和公路的壓力，根據路面設計和汽車壓力的標準化要求，以承臺長度的最終值為主進行有效計算，保證實際計算結果的精準性[2]。

計算公路路基路面的基本表面鋪設值，在建模時要和公路路面的地基表面保持一致。要通過評價防撞墻的方式了解公路兩側的情況，根據公路變形的影響確定汽車行駛與公路走向，從而確定相關數值。要了解并分析建模的有效性，通過融入相關計算公式，對現場的地質情況進行有效建模。

2.2 施工壓力建模

在施工壓力建模時，要以整條道路的情況為依據，并詳細分析施工方案的不同階段。在施工前期，要計算并分析原場地的應力平衡，模擬初始的應力值和壓力應力達到平衡后的狀態(tài)進行有效建模。建模完成后，全面計算相關數值，預判施工之后所存在的壓力問題。道路兩側要設置有關應力狀況，再導入應用階段全面了解路面壓力，模擬場地應力情況。在場地初始應力場平衡時，要進行運營階段有效性模擬，并根據不同的施工概況，建立有限元的模型，使安全評估內容能夠更加符合實際工作需求和工作要求。

在實際計算時，要嚴格按照管道穿越工程設計標準及規(guī)范詳細計算壓力管道的定向值，通過層次性的計算方式，了解鋼管道之間的軸向應力、彎曲拉應力等，通過壓力的組合性計算，了解各個單元應力之和與鋼管的使用應力，提升最終的效果和水平。在進行無套鋼管穿越段結構計算時，要綜合分析實際情況以及可能發(fā)生的情況，加強對土壓力產生管道應力的有效性計算，保障計算結果具備精準性的特征。實際施工時，則要充分考慮穿越管道外徑和土壓力挖掘系數，選擇正確的值，確定這一項目的安全評估效果，根據土壤的反作用和管道的壁厚程度確定土壓力所產生的管道環(huán)向應力。實際施工采取鉆孔施工方法，需要確定高速性和黏性土的比例及比值，并加強對現場的有效性分析和了解。對于土壓力埋深系數來說，要結合土壤分類和管線埋深進行有效控制，進一步分析這些地區(qū)的土壤狀態(tài)。

在計算和分析公路車輛壓力時，需要確定車輛荷載所產生的管道環(huán)向循環(huán)壓力。公路車輛產生的管道循環(huán)壓力包括車輛所產生的壓力以及環(huán)向循環(huán)應力產生的管道軸向力，在實際計算時明確車輛荷載產生的管道軸向循環(huán)應力和剛度系數，以公路路面類型為主，明確公路車輛本身的系數類型，根據沖擊系數了解車輪分布荷載力的標準值，從而為分析公路荷載產生的管道軸向循環(huán)應力提供重要的理論支撐。要從幾何性因素了解公路環(huán)向循環(huán)應力中包含的內容，從而確定最終的系數值。在計算因車輛壓力所產生的管道環(huán)向循環(huán)應力時可以發(fā)現，車輛核載所產生的管道循環(huán)硬力處于疲勞極限值的范疇內，滿足相關的計算標準及要求。

2.3 公路行車安全評估

在施工完成之后，要進行公路行車安全方面的評估工作，防止出現較為嚴重的安全事故。實際建模時，要以層次性的分析法為主要目標層，結合安全性的形成因素，加強對周邊交通設施和交通環(huán)境的有效了解及認識。要嚴格遵循公路行車各項安全性要求考慮行車的特征，通過數據的采集以及收集，評價指標的相關性和可操作性。通過獨立性的指標，明確主要的工作原則，從而保證行車能夠具備穩(wěn)定性的特征。

實踐中，要全面了解道路條件和管理水平，采取單一性的指標作出全方位描述，或者采取多指標綜合評價方式，使得最終建立的模型能夠具備準確性特征。首先，要采取評價對象的計算權重方法，并在此基礎上將各種權重按照某種方法進行綜合性調配，根據平均權重的方法進行獨立性觀察，通過增加一致性的因素達到增加觀察次數的目的，得出主權評價的最終結論。

在低階層次結構中，可以按照不同元素的特征建立相關聯(lián)的元素類型，之后再通過比較，建立完善的判斷矩陣，并根據標度方向進行有效地改正和調整，通過正反型和互補型兩種類型進行精準性的計算。在實際施工時要開展一致性的實驗，對于出現的一些反常的問題，可以通過查找平均隨機的一致性指標為主進行精準性計算。計算時要體現在個體權重向量的基礎上，從統(tǒng)計學的角度確定模糊聚類的類型，從而使數據能夠具備標準化的特征，并得出各個對象之間的相似系數，提升安全評估的效果和水平。在進行聚類劃分時，要依次求平方，使其具備傳遞性的特征，得出最精準性的數據。

以此為基礎，要通過層次性的模式進行組合判斷開展后期的檢驗性實驗，通過層次單排的一致性指標，確定最終的比率，判斷是否需要調整因素取值，進而通過以上的思路，使評估方案中的內容更加完善。

3 結語

在壓力管道下穿干線公路施工時，要立足安全性角度評估其充分性，嚴格遵循公路管理的法律法規(guī)及相關規(guī)章，編制完成安全評估報告，并充分考慮壓力管道本身的特殊性，從公路本身的安全性入手進行壓力的有效性驗算，在保證管道穿越公路安全性的同時，做好定期維護和保養(yǎng)工作，切實提升施工的效果和水平。

參考文獻

[1] 吳晶晶，任俊偉.壓力管道下穿干線公路施工方案安全評估技術[J].山西建筑，2014，40（10）：157-159.

[2] 薛文海.輸水管道穿越公路泥水平衡頂管施工方法[J].山西水土保持科技，2015（2）：47-48.