燃气管道穿越保沧干渠安全监测分析

□孙翠轻

科技创新

燃气管道穿越保沧干渠安全监测分析

□孙翠轻

穿越保沧干渠工程在其施工及影响期内,应对穿越处一定范围内的配套工程进行变形监测。介绍任丘市气化农村项目气化站连通工程下穿保沧干渠工程安全监测的监测点布设方案、监测周期，以及监测施测等级、方法等。

基准网；监测点；二等水准

河北省南水北调配套工程水厂以上输水工程总长2055.8km，主要包括邢清、石津、保沧、廊涿4条大型输水干渠总长745.4km，除石津干渠利用现有明渠159km外，其余均采用管道、暗涵输水。随着河北省南水北调配套工程的建设和运行，越来越多的建设工程不可避免地与输水干渠发生交叉穿越，如出现问题将影响交叉穿越输水干渠安全运行、所建工程安全施工。现结合工程实例，对穿越输水干渠的工程，从监测网建立、开展监测到数据分析，掌握输水管道在施工期和运行期的工作状态，最后进行总结归纳，为输水干渠工程安全运行提供科学决策依据，也可为同类工程安全监测设计、施工管理提供参考。

1.工程概况

任丘市气化农村项目气化站连通工程中压管道、次高压管道工程施工管道与南水北调管道交叉穿越6处。

根据水利主管部门的要求,穿越保沧干渠的工程，在其施工及影响期（一般为运营期一年）内,应对穿越处一定范围内的配套工程进行变形监测。为实施第三方监测，受某燃气集团有限公司委托，我公司承担了2018年任丘市气化农村项目气化站连通工程下穿保沧干渠北干线安全监测任务，监测内容为燃气管道穿越保沧干渠交叉点处保沧干渠周边地面进行沉降监测。

2.监测实施情况

根据施工进度及计划要求，共埋设52个监测点，在监测点埋设完后完成首期观测（两次）。之后，根据《其他工程跨越下穿邻接河北省南水北调配套工程设计及安全评价技术要求(试行)》及施工进度，在燃气管道穿越保沧干渠施工期间及影响期内，按安全监测技术实施方案要求对监测点进行了观测。

具体监测情况为施工期和完工后3天内每天监测一次，后3个月每月监测两次，最后6个月每月监测一次。

共完成首期观测两次、周期观测16次，在各期数据处理和综合分析基础上完成安全监测报告。

变形监测点的布设，根据燃气管道与保沧干渠交叉情况，首先在燃气管道与保沧干渠交叉处布设1个监测点，沿燃气管道方向在交叉处两侧各布设3个监测点，沿保沧干渠方向在交叉处两侧各布设1个监测点，每处穿越区布设9个监测点，充分考虑不同监测体监测点共用，共布设52个沉降监测点。

监测点的编号，第1处按JC1-1～JC1-9，第2处按JC2-1～JC2-9，以此类推编排。

根据监测点的分布特点和测区情况，监测前在每个测区布设2个基准点，第1处为J101、J102，第2处为J201、J202，第3、4处为J301、J302，第5、6处为J401、J402。

为检核基准点的稳定性，每周期监测前都对基准点间的高差进行了检测，其检测高差与理论高差之差均小于±0.5mm限差要求。

3.垂直位移监测

高程系统采用假定高程系统，参考监测区周边地形图，假定J101、J201、J301、J401的高程均为5m。

水准路线分别以J101、J201、J301、J401为起点，连测本测区内的所有监测点后再闭合于J101、J201、J301、J401，组成5个闭合水准路线。

监测网按二等水准测量，使用数字水准仪，采用单路线往返观测。一条路线的往返测，使用同一台仪器和转点尺承，沿同一路线，由同一个观测者进行。

观测的时间和气象条件、设置测站、测站观测顺序、测站观测限差以及观测中应遵守的事项、内业各项高差改正，均按照规范GB/T 12897-2006和安全监测技术实施方案要求执行。

水准观测成果按二等水准要求加入尺长、温度等各项改正后进行平差计算，平差计算及成果输出采用专业沉降分析软件进行。

各期测段观测中，测段往返测高差不符值均优于1/3限差。

各期观测水准测量平差计算中，每千米水准测量偶然中误差均小于1/3限差，环线闭合差均小于1/3限差要求。

根据水准闭合环计算的每千米水准测量全中误差为0.5mm，小于规范±4mm的限差要求。

4.沉降分析

为了便于更加直观地进行对比分析，根据监测点期间垂直位移量统计表和累计垂直位移量统计表，绘制了6处监测区各周期期间垂直位移量图和累计垂直位移量图。

由图1可以看出，所有监测点期间沉降量最大为-0.3mm，远小于2mm/d的要求。

由图2可以看出，所有监测点在施工期间和完工后前期稍有下沉，但下沉量不大，后期趋于稳定。至监测期结束，所有监测点累计沉降量最大为-1.7mm，小于预警值±5mm。

根据监测数据，6处监测区沉降量极值见表1。

表1 沉降量极值统计表

图1　 JC1-1～JC1-9期间垂直位移量图

图2 　JC1-1～JC1-9累计垂直位移量图

5.结语

根据安全监测技术实施方案，累计沉降量预警值为±5mm，6处穿越工程各项指标均小于预警值，监测区域未出现明显沉降，燃气管道穿越工程未对保沧干渠造成明显不良影响。□

2022-10-22

孙翠轻，男，汉族，河北省水利规划设计研究院有限公司，高级工程师。