浅论平房门站冻胀问题产生的原因及治理措施

侯领献(大庆油田有限责任公司天然气分公司规划设计研究所，黑龙江 大庆 163414)

浅论平房门站冻胀问题产生的原因及治理措施

侯领献(大庆油田有限责任公司天然气分公司规划设计研究所，黑龙江 大庆 163414)

通过分析平房站地面或地基冻胀造成的原因，提出三种治理措施，治理措施因地制宜，以新建排水沟方案较妥。

地面;冻胀;原因;整治

本文以哈尔滨平房门站为例分析东北地区冻胀问题的产生的原因和治理措施。该站隶属于大庆油田天然气分公司油气储运三大队，位于哈尔滨市平房区平房镇新盛屯西侧约500米。平房站负责向哈尔滨市燃气用户分输供气，主要功能是将东官站来气经过过滤、计量、调压后输送给下游哈中庆东轻站、成高子站及哈车用CNG母站。因此保证正常生产进行非常重要。

1 该站场地面冻胀情况和危害

多年来（至2016年），该站场地存在大面积场地冻胀，导致厂区地面高低不平，管线基础、场地、台阶、散水冻胀变形(最大14.5cm)，个别房屋（泵房）沉降差4cm。装置区控制盘倾斜约15度；放空管线倾斜拉伸，使安全阀承压；管道中心线不对中，对法兰口形成扭力矩；基础沉降造成管道倾斜，形成扭力矩；配电岗、锅炉房等房屋台阶及护坡破损严重，影响通行；新建的围墙又发生倾斜及裂缝，有倒塌危险。

经现场勘测，涉及冻胀的有装置区的管道及设备基础4处、埋地管道1处、消防路及水泥场地300平方米、台阶9处、散水坡332平方米（调压计量间102平方米、配电间及水泵房88平方米、锅炉房56平方米、办公楼86平方米）、阀组区道板60平米。

这些问题不解决，将严重影响了生产及生活安全。例如会造成管道撕裂、法兰口断裂、安全阀失效等，危及下游用户用气安全；消防路通行不畅、巡检路高低不平等，影响事故救援和员工巡检安全；围墙倒塌以及房门开启不便，影响正常的生产生活秩序。由于年年冻胀，损害年年发生，每隔几年都需要治理，严重的需要年年治理，耗费了大量资金和人力。因此，有必要分析原因，采取措施，进行彻底整治。

2 问题原因分析

经初步分析，形成平房站场地沉降变形的主要原因有两个：

第一，平房站处于“小盆地”底部，南侧和东侧是高地，种植玉米等作物。一到雨季，地表水和地下水自然会顺势流向盆地底部，即流向平房站地带，同造成平房站地质含水量较高，冻胀增大。该地区为季节性冻土，冻深为1.80-2.00m。1土质主要为粉土和黏性土。

第二，平房站上游高地生态园区建设：南侧高地上建设的生态园区，海拔比平房站场地高6米多。生态园区大量灌溉水渗地下，加剧了地下水位升高。

经测量勘察，示范区2013年建设了一个养鱼池，其长、宽均为60m，深2.5m，该养鱼池满蓄水量约9000m3。该鱼塘位于平房站南侧，距离平房站约80m。该鱼塘的下游堤坝是人工堆方建造，跨度仅为4米左右，必然造成地下水流向平房站，造成平房站土质含水量增高。

这两个原因使平房站处于不利地带，土壤含水率较高，冻胀加剧。

3 整治措施

针对上述情况，有以下三条治理措施：

3.1 关闭或拆除养鱼池

由于上游养鱼池的不断蓄水会造成平房站处于饱和水状态，是形成冻胀的原因之一；同时，该鱼塘的下游堤坝是人工堆方建造，跨度仅为4米左右，从防洪角度讲，养鱼池是一危险源头，一旦决堤，可能冲毁平房站。

因此建议关闭或拆除养鱼池，这需要与哈尔滨市或平房区政府有关部门联系。

3.2 新建排水沟（兼护坡）

沿平房站南侧和东侧新建一道钢筋砼护坡(深2.1m，底宽0.8m,长175m)，阻断上坡地流向下坡地的地表水、地下水，以减少平房站地段含水率，减小冻胀。投资估算约100万元左右。该方案需要征地，南侧围墙外宽10m，长115m。本条措施依据原理是减小或消除冻胀力的危害。“对于冻胀性地基土，可采取下列减小或消除冻胀力危害的措施：设置防止施工和使用期间的雨水、地表水、生产废水和生活污水浸入地基的排水设施；在坡地或山区应设置截水或在建筑物周边设置暗沟，以排走地表水和潜水流，避免因地基浸水、含水率增加而造成冻害。”[2]

3.3 迁建平房站

由于平房站处于盆地底部，处于极其不利的地理位置，迁建至附近高处有利地形。从长远来看，可彻底解决场地冻胀严重和防洪、可燃气体扩散等问题。本方案投资巨大，成本高，高达千万元。

4 结语

在进行治理冻胀问题时，要全面考虑，不能仅仅是事后治理，更要做到事前预防，就是特别要重视选址问题。针对本工程情况，以新建排水沟为适宜方案，可以充分解决因地下水、地表水问题造成的冻胀危害。

[1]冻土地面建筑地基础设计规范JGJ118-2001，图5.1.2中国季节性冻土标准冻深线图.

[2]冻土地面建筑地基础设计规范JGJ118-2001，第20-21页.