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在寒冷地區,特別是凍土區進行MPP電力管的敷設,面臨的最大挑戰之一便是土壤凍脹對管道結構的潛在破壞。凍脹力可能導致管道位移、變形甚至破裂,影響電力傳輸的安全與穩定。因此,采取有效的防凍脹措施至關重要,而墊層處理作為敷設過程中的關鍵環節,其質量直接關系到管道的長期安全運行。
凍土區的土壤在季節性溫度變化影響下,會經歷凍結和融化的循環過程。當土壤中的水分凍結時,體積膨脹,產生向上的凍脹力;而融化時則可能出現融沉現象。mpp電力管雖然具有較高的強度和剛度,但在持續且不均勻的凍脹力作用下,仍可能發生損壞。墊層處理的核心目的就是通過在管道下方及周圍設置特定材料的墊層,來緩沖或消散凍脹力,減少其對管道的直接作用。
常用的防凍脹墊層處理方法主要包括以下幾種:
首先是換填法。這種方法是將管道溝槽底部一定深度范圍內的易凍脹土替換為具有良好級配、透水性強且凍脹性小的材料,如粗砂、礫石、碎石等。這些材料顆粒粗大,孔隙率高,能有效減少水分聚集,從而降低凍脹潛能。換填時應注意分層夯實,確保墊層密實度,以提供均勻穩定的支撐。換填厚度需根據當地凍土深度、土壤性質等因素綜合確定,通常應覆蓋到季節性凍融深度以下。
其次是設置緩沖墊層。在管道與換填層或原土層之間,可增設一層具有彈性或低模量的緩沖材料,如聚苯乙烯泡沫板(EPS板)。EPS板具有質輕、抗壓強度較高、保溫隔熱性能好等特點,能有效吸收和分散凍脹產生的應力,保護管道不受直接沖擊。鋪設時應確保板材完整,接縫處緊密拼接,避免出現薄弱點。
再者,復合墊層法也是一種有效的解決方案。它通常結合了換填材料的承載能力和緩沖材料的應力吸收能力。例如,下層采用級配砂石換填以提高地基承載力和排水性,上層鋪設EPS板作為緩沖層。這種組合既能減少凍脹量,又能有效消散凍脹力,為MPP電力管提供雙重保護。
在進行墊層施工時,還需注意以下技術要點:嚴格控制墊層材料的質量,確保其符合設計要求;墊層的鋪設寬度應超出管道外徑一定范圍,以保證對管道周圍土壤凍脹的有效約束;施工過程中要保證墊層表面平整,避免管道出現不均勻沉降;對于有排水需求的地段,還應在墊層中設置排水盲溝或透水管,及時排除地表水和融化水,降低土壤含水率。
總之,凍土區MPP電力管的防凍脹墊層處理是一項系統性的技術工作,需要根據工程所在地的具體地質水文條件、凍土特性以及設計要求,科學選擇合適的墊層材料和處理方法,并嚴格把控施工質量。通過合理的墊層設計與施工,可以顯著提高MPP電力管在凍土環境下的安全性和耐久性,確保電力基礎設施的長期穩定運行。
