天然气管道一般浅埋敷设于地表，沿线地裂缝的发育对天然气管道的安全运营有一定的安全影响，特别是在降雨、人类工程活动等因素诱发下，地裂缝存在扩大的风险，进而可能导致管道产生变形和失稳，引发地质灾害，对周围输气管道产生冲击甚至严重破坏，不但会造成巨大的经济损失，更会产生严重的社会影响。

被测管道处发育一条地裂缝，与管道交叉，地裂缝呈不规则形状，与管道垂直交叉，管道存在受到地裂缝危害的风险。

图1 安平至饶阳管道走向图 ▲

01 项目概述

本次主要通过在线监测的手段保证管道的正常安全运营。监测内容为管道周边地表位移沉降、裂缝宽度、管道表面应力应变、降雨量等，了解可能存在潜在危险，从而及时预警，采取有效措施，保证天然气管道的安全。

02 监测内容及方法

监测区域：本次监测区域位于周刘庄村东南1300米3号地裂缝处。管道为南北走向，裂缝为东西走向，安装前先确定天然气管道与裂缝交汇处位置，再从交汇处沿管道南北两个方向开挖，开挖出管道并确定管道焊缝及上方裂缝位置。

图2 3号地裂缝与管道位置关系 ▲

监测内容：管道周边地表位移沉降、裂缝宽度、管道表面应力应变、降雨量等。

监测方法：采用振弦式应变传感器、裂缝计、GNSS相结合的技术，组成集数据实时采集、传输、分析、预报、发布于一体的管道变形、地表变形监测预警系统。该系统不仅用于监控地质灾害作用下管道的安全状态，而且为管道完整性管理的风险评价系统提供科学、有效的支持。

表1拟采用的监测内容及方法 ▲

03 监测点布设及工作量

地裂缝监测点布设：裂缝监测点1个，位于裂缝与管道交汇处，垂直裂缝走向布设在裂缝两侧。

地表位移监测点布设：监测点2个，位于管道上方5m范围内两侧土体中，基准点1个，位于地裂缝外240米处稳定区域。

应力监测点布设：布设3个断面，每断面3个应变计，分别布设管道3、12、9点位置。断面1位于管道裂缝处，断面2、3位于管道焊缝两侧50cm处。

降雨量监测点布设：布设在管道周边空旷区域。

详细工作量统计见下表：

表3 本期监测工作量统计表 ▲

04 现场图片

燃气管道开挖后 ▲

焊缝北断面应变计安装效果图 ▲

雨量、应变监测站安装调试图 ▲

护栏加固背面 ▲

护栏加固正面 ▲

项目总结

本次监测安装区域选取3号地裂缝点作为参考，施工难点及解决方法如下：

1）地裂缝地面痕迹不明显。由于耕地每年都会翻土，地裂缝具有很强的“隐伏”特征，即地裂缝在出露地表之前，常常以隐伏状态存在于地表以下。且由于农业种植需要，农田户主在进行农田平整时，已对地裂缝进行回填处理并夯实，地裂缝发育的现状地面痕迹不明显。解决办法：收集资料，实地调查，确定管道与地裂缝交汇处，边开挖边验证。

2）管道施工过程中的保护。天然气管道采用挖机施工开挖过程中易对管道造成一定破坏，本次采用人工开挖，开挖前进行安全施工培训。安装过程中为了防止降水土体垮塌冲击管道，及时用彩条布覆盖保护，并做好防范人员踏空坠落措施。