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【摘 要】 针对沙特冷水项目地下设施复杂、地下障碍物开挖难度大的问题，本文探讨了地下障碍物的标记和保护方法，另外详细分析了现场施工中的难点，为沙特冷却水项目地下障碍物的顺利开挖提供了保障。
【关键词】 地下障碍物；开挖；标记；保护
沙特达兰冷却水管网项目的一个重要特点就是施工区域多位于主干道、阿美办公区域、生活区域，地下设施复杂，施工难度大。其主要的地下障碍物包括：电缆、钢管线、玻璃钢管线、PVC管线、Duckbank（混凝土保护块）。地下障碍物的开挖和保护为现场施工、安全工作带来了全新的课题。
1地下障碍物的确认和标记
地下障碍物的确认和标记的主要方法可以概括为：“查”、“探”、“观”。
1.1“查”：通过查询相关图纸和标准来确定某些障碍物
在开挖前，阿美电力部门（POD）、通信部门（COM）、地下设施部门（UG）会对施工区域进行核查和实地探测，给出一份地下设施图纸和地探报告。此图纸和报告中包含了地下障碍物的尺寸、种类以及坐标，通过GPS定位的方法在现场标出，方便以后开挖。
另一个重要内容就是查询阿美的相关标准，并把其作为开挖依据。例如：直埋电缆或PVC套管埋深最低要求，出处Saudi Aramco Standard Drawing AD-036874。
1.2“探”：使用探测定位仪、探地雷达等设备对开挖区域进行探测
（1）探地雷达是通过发射天线向地下发射高频电磁波，接收天线接收反射回地面的电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的界面时发生反射，根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度，确定金属或非金属管道、下水道、缆线、及其它地下障碍物的位置[1]。
⑵探测定位仪，本项目主要使用的是Leica 550i型探测定位仪。它主要是针对金属管线以及有介质流动的其他管线和电缆，通过其产生电流发出的电磁信号判定线路位置和深度。仪器的应用模式包括电力模式（用于探测带电的通信电缆和电力电缆）和信号模式（用于探测有介质流动的管线设施）。由于仪器探测深度受地下障碍物产生电磁信号的强度影响，所以需要在开挖过程中多次探测以达到最佳效果。
1.3“观”：通过观察开挖区域及周边的设施来判断地下障碍物
沥青路面切割后重新铺设的区域，就极有可能存在地下设施，可以依据沥青切割区域的形状、位置来判断地下障碍物类型；通过周边设施如人孔、电缆标示桩、阀室、电缆井、控制箱等判断地下障碍物的类型、走向、埋深等。
2地下障碍物的保护方法
障碍物确定以后接下来的工作就是障碍物的开挖及保护。阿美的安全规定，为了保障地下设施和施工人员的安全，在地下障碍物周围1m范围内禁止机械开挖全部使用手工开挖。
在手工暴露完地下障碍物后应检查是否完整，如果是废旧的一般采取直接移除地方法，然后继续开挖。如果是完整的且不能被移除，需要测量其标高看是否对管线施工产生影响，如果不影响采取保护措施后继续开挖。
依据地下障碍物的种类其保护方法主要分为以下三种：
2.1“PVC套管保护法”
主要是针对通信和电力电缆，使用一分为二的PVC管保护电缆并在PVC套管外用醒目的警示带包裹，然后用吊帶和钢管或H型钢悬挂吊起，这种方法的主要优点是节约成本、简单易操作、警示效果明显。
2.2“夹板保护法”
这种方法比较特殊，针对开挖区域内跨度比较大的石棉管和玻璃钢管线。因为此两种管线都是承插式连接，且接头的位置强度低，如果直接悬挂会产生断裂的可能性，所以需要用木板将接头位置固定后使用绑扎带和H型钢悬挂吊起。这种方法能够有效的减少接头处承担的扭矩，起到很好的保护作用。
3施工难点
现场施工中遇到的难点主要包括：
（1）埋深较浅管线和Duckbank两端管沟壁易发生塌方，须尽早移除。尤其是沥青路面，因为障碍物两端都是用细沙回填容易塌方，管沟两侧容易形成面积较大的侧凹区域。其危害主要有两点：一是造成路面塌陷危害人员安全和损坏地下障碍物；二是此区域在回填过程中无法进行压实，造成路面塌陷。因此要在障碍物开挖完成之前及时对障碍物两端的管沟进行放坡处理。
（2）土质疏松的区域，管沟成型后及时对地下障碍物两端的管沟壁进行保护。对于易塌方的细沙、碎石以及无粘性的土壤要及时安装支护，防止塌方造成人员伤害或破坏地下设施及管线。
（3）地下障碍物一定要标记在醒目、不能被移动和覆盖、离管沟边约5m的位置。这样在回填的过程中地下障碍物如果被覆盖，也能通过标记确定。压实的过程中地下障碍物（尤其是玻璃钢管线、石棉管线和Duckbank）附近的区域不允许使用大型机械只能使用小型压实设备，防止损坏地下设施。
（4）Duckbank回填前需要浇筑混凝土底座。正常回填压实程序不能保证Duckbank底部回填密实，如果直接压实会在其中间位置处形成很大剪切应力将其破坏，所以要在Duckbank的底部浇筑素混凝土底座加以保护，才能够保证回填和压实过程中不被破坏。
4总结
施工中遇到的地下障碍物大部分都是阿美现役的设施，如果处理不当出现事故会造成严重的后果，给项目造成巨大的影响，因此障碍物的开挖和保护工作十分重要。在开挖和保护这些地下设施过程中，我们通过学习阿美相关标准、安全规范，掌握了不同地下设施的埋深、回填要求、保护方式、警示方法，为以后工程积累了经验。这些地下设施的开挖和保护方法都是经过实践检验的有效、安全的方法，可推广到国内项目，取长补短。
现场施工过程中虽然采取了多种有效的方法保护这些地下设施，但是依然无法保证100%不受到破坏。其中主要原因有：第一，阿美T&ASP部门提供的相关图纸不是最新版本，很多地下设施标识不准确。第二，某些备用地下设施如电缆、混凝土套管、地下管线等，由于不能被探测，在施工过程中容易造成损坏。第三，地下设施地表地貌改变，或二次回填等原因造成开挖难度增加。
虽然依据现有的资源在施工过程中很难做到地下设施100%无损坏。但是可以通过汇总达兰地区相关设施和工程项目部门现有的地下设施信息，利用GPS定位方法标出准确坐标，完善成一个全面的地下设施三维布局数据库，再通过查询资料标出在用设施、备用设施、废旧设施，做到及时更新。这样就可以有效的降低地下设施被损坏的可能性，并为以后该地区的施工提供依据。
参考文献：
[1]陈义群，肖柏勋.论探地雷达现状与发展[J].工程地球物理学报，2005，2（2）：149-155
[2] 李文波，苏国胜. 国外长输管道安全管理与技术综述[J]. 安全、健康和环境， 2005， （01） .
[3] 方东晓. 影响管道安全的危害因素分析及对策探讨[J]. 上海煤气， 2008， （03） .
[4] 阿美规范GI 005.002： Loss Prevention Policy Implementation
【关键词】 地下障碍物；开挖；标记；保护
沙特达兰冷却水管网项目的一个重要特点就是施工区域多位于主干道、阿美办公区域、生活区域，地下设施复杂，施工难度大。其主要的地下障碍物包括：电缆、钢管线、玻璃钢管线、PVC管线、Duckbank（混凝土保护块）。地下障碍物的开挖和保护为现场施工、安全工作带来了全新的课题。
1地下障碍物的确认和标记
地下障碍物的确认和标记的主要方法可以概括为：“查”、“探”、“观”。
1.1“查”：通过查询相关图纸和标准来确定某些障碍物
在开挖前，阿美电力部门（POD）、通信部门（COM）、地下设施部门（UG）会对施工区域进行核查和实地探测，给出一份地下设施图纸和地探报告。此图纸和报告中包含了地下障碍物的尺寸、种类以及坐标，通过GPS定位的方法在现场标出，方便以后开挖。
另一个重要内容就是查询阿美的相关标准，并把其作为开挖依据。例如：直埋电缆或PVC套管埋深最低要求，出处Saudi Aramco Standard Drawing AD-036874。
1.2“探”：使用探测定位仪、探地雷达等设备对开挖区域进行探测
（1）探地雷达是通过发射天线向地下发射高频电磁波，接收天线接收反射回地面的电磁波，电磁波在地下介质中传播时遇到存在电性差异的界面时发生反射，根据接收到电磁波的波形、振幅强度和时间的变化特征推断地下介质的空间位置、结构、形态和埋藏深度，确定金属或非金属管道、下水道、缆线、及其它地下障碍物的位置[1]。
⑵探测定位仪，本项目主要使用的是Leica 550i型探测定位仪。它主要是针对金属管线以及有介质流动的其他管线和电缆，通过其产生电流发出的电磁信号判定线路位置和深度。仪器的应用模式包括电力模式（用于探测带电的通信电缆和电力电缆）和信号模式（用于探测有介质流动的管线设施）。由于仪器探测深度受地下障碍物产生电磁信号的强度影响，所以需要在开挖过程中多次探测以达到最佳效果。
1.3“观”：通过观察开挖区域及周边的设施来判断地下障碍物
沥青路面切割后重新铺设的区域，就极有可能存在地下设施，可以依据沥青切割区域的形状、位置来判断地下障碍物类型；通过周边设施如人孔、电缆标示桩、阀室、电缆井、控制箱等判断地下障碍物的类型、走向、埋深等。
2地下障碍物的保护方法
障碍物确定以后接下来的工作就是障碍物的开挖及保护。阿美的安全规定，为了保障地下设施和施工人员的安全，在地下障碍物周围1m范围内禁止机械开挖全部使用手工开挖。
在手工暴露完地下障碍物后应检查是否完整，如果是废旧的一般采取直接移除地方法，然后继续开挖。如果是完整的且不能被移除，需要测量其标高看是否对管线施工产生影响，如果不影响采取保护措施后继续开挖。
依据地下障碍物的种类其保护方法主要分为以下三种：
2.1“PVC套管保护法”
主要是针对通信和电力电缆，使用一分为二的PVC管保护电缆并在PVC套管外用醒目的警示带包裹，然后用吊帶和钢管或H型钢悬挂吊起，这种方法的主要优点是节约成本、简单易操作、警示效果明显。
2.2“夹板保护法”
这种方法比较特殊，针对开挖区域内跨度比较大的石棉管和玻璃钢管线。因为此两种管线都是承插式连接，且接头的位置强度低，如果直接悬挂会产生断裂的可能性，所以需要用木板将接头位置固定后使用绑扎带和H型钢悬挂吊起。这种方法能够有效的减少接头处承担的扭矩，起到很好的保护作用。
3施工难点
现场施工中遇到的难点主要包括：
（1）埋深较浅管线和Duckbank两端管沟壁易发生塌方，须尽早移除。尤其是沥青路面，因为障碍物两端都是用细沙回填容易塌方，管沟两侧容易形成面积较大的侧凹区域。其危害主要有两点：一是造成路面塌陷危害人员安全和损坏地下障碍物；二是此区域在回填过程中无法进行压实，造成路面塌陷。因此要在障碍物开挖完成之前及时对障碍物两端的管沟进行放坡处理。
（2）土质疏松的区域，管沟成型后及时对地下障碍物两端的管沟壁进行保护。对于易塌方的细沙、碎石以及无粘性的土壤要及时安装支护，防止塌方造成人员伤害或破坏地下设施及管线。
（3）地下障碍物一定要标记在醒目、不能被移动和覆盖、离管沟边约5m的位置。这样在回填的过程中地下障碍物如果被覆盖，也能通过标记确定。压实的过程中地下障碍物（尤其是玻璃钢管线、石棉管线和Duckbank）附近的区域不允许使用大型机械只能使用小型压实设备，防止损坏地下设施。
（4）Duckbank回填前需要浇筑混凝土底座。正常回填压实程序不能保证Duckbank底部回填密实，如果直接压实会在其中间位置处形成很大剪切应力将其破坏，所以要在Duckbank的底部浇筑素混凝土底座加以保护，才能够保证回填和压实过程中不被破坏。
4总结
施工中遇到的地下障碍物大部分都是阿美现役的设施，如果处理不当出现事故会造成严重的后果，给项目造成巨大的影响，因此障碍物的开挖和保护工作十分重要。在开挖和保护这些地下设施过程中，我们通过学习阿美相关标准、安全规范，掌握了不同地下设施的埋深、回填要求、保护方式、警示方法，为以后工程积累了经验。这些地下设施的开挖和保护方法都是经过实践检验的有效、安全的方法，可推广到国内项目，取长补短。
现场施工过程中虽然采取了多种有效的方法保护这些地下设施，但是依然无法保证100%不受到破坏。其中主要原因有：第一，阿美T&ASP部门提供的相关图纸不是最新版本，很多地下设施标识不准确。第二，某些备用地下设施如电缆、混凝土套管、地下管线等，由于不能被探测，在施工过程中容易造成损坏。第三，地下设施地表地貌改变，或二次回填等原因造成开挖难度增加。
虽然依据现有的资源在施工过程中很难做到地下设施100%无损坏。但是可以通过汇总达兰地区相关设施和工程项目部门现有的地下设施信息，利用GPS定位方法标出准确坐标，完善成一个全面的地下设施三维布局数据库，再通过查询资料标出在用设施、备用设施、废旧设施，做到及时更新。这样就可以有效的降低地下设施被损坏的可能性，并为以后该地区的施工提供依据。
参考文献：
[1]陈义群，肖柏勋.论探地雷达现状与发展[J].工程地球物理学报，2005，2（2）：149-155
[2] 李文波，苏国胜. 国外长输管道安全管理与技术综述[J]. 安全、健康和环境， 2005， （01） .
[3] 方东晓. 影响管道安全的危害因素分析及对策探讨[J]. 上海煤气， 2008， （03） .
[4] 阿美规范GI 005.002： Loss Prevention Policy Implementation