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中华人民共和国国家标准

油气输送管道线路工程抗震技术规范

Seismic technical code for oil and gas transmission pipeline engineering
GB 50470-2008

主编部门：中国石油天然气集团公司
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2009年7月1日

中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第168号

关于发布国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》的公告

    现批准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》为国家标准，编号为GB 50470-2008，自2009年7月1日起实施。其中，第4．1．1、4．1．2、6．1．1条为强制性条文，必须严格执行。
    本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。

中华人民共和国住房和城乡建设部
二〇〇八年十一月二十七日

前言

    本规范是根据建设部“关于印发《2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)》的通知”(建标[2006]136号)的要求，由中国石油天然气管道局会同有关单位共同编制完成。
    本规范共分9章和6个附录，主要内容包括：总则，术语和符号，一般规定，抗震设防要求，工程勘察及场地划分，管道抗震设计，管道抗震措施，管道抗震施工和管道线路工程抗震验收。
    本规范在编制过程中，编制组总结了多年油气输送管道抗震设计、施工和验收的经验，借鉴了国内已有的标准以及国外先进规范，并广泛征求了国内有关单位、专家的意见，经反复修改，最后经审查定稿。
    本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
    本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国石油天然气管道局负责具体技术内容解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，总结经验，积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国石油天然气管道局质量安全环保部(地址：河北省廊坊市广阳道87号，邮政编码：065000)，以便今后修订时参考。
    本规范主编单位、参编单位和主要起草人：
    主编单位：中国石油天然气管道局
    参编单位：中国海洋大学
              中国石油天然气股份有限公司管道分公司
              中国石油天然气管道工程有限公司
              中国地震局工程力学研究所
              中国地震局地球物理研究所
              中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司
              中油朗威监理有限责任公司
              中油中州工程监理有限公司
    主要起草人：马骅 冯启民 高泽涛 王锦生 张怀法 刘根友 刘爱文 于尔捷 王玉洲 何莉娟 吴建中 佟雷 孟国忠 杨晓秋 胡道华 高惠英 续理 郭恩栋 戚雪疆 鲍宇 蔡晓悦

1 总 则

1．0．1 为贯彻《中华人民共和国防震减灾法》，保障油气输送管道线路工程安全，达到经济、适用的目的，满足使用功能要求，制定本规范。

1．0．2 本规范适用于地震动峰值加速度大于或等于0．05g至小于或等于0．40g地区的陆上钢质油气输送管道线路工程的新建、扩建和改建工程的抗震勘察、设计、施工及验收。

1．0．3 油气输送管道线路工程勘察、设计、施工及验收，除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

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2 术语和符号

2．1 术 语

2．1．1 管道场地 pipeline site
    以管道轴线为中心每侧200m宽的范围。

2．1．2 重要区段 important section for pipeline
    输气干线管道经过的四级地区的区段以及在所经过的河流、湖泊、水库和人口密集区设置的管道两端截断阀之间的输油气干线管道区段。

2．1．3 一般区段 general section for pipeline
    除重要区段以外的油气输送管道区段。

2．1．4 危险地段 dangerous area
    全新世活动断层及地震时可能发生地裂、滑坡、崩塌、严重液化、地陷等地段。

2．1．5 管道线路工程设计地震动参数 seismic design parame-ters of ground motion for oil and gas pipeline
    管道线路工程抗震设计所采用的对应于50年超越概率10％、5％或2％的设计地震动峰值加速度、峰值速度、反应谱特征周期、地震动时间过程曲线等参数。

2．2 符 号

    A——管道横断面面积；
    a——设计地震动峰值加速度；
    C_i——第i块滑坡体沿滑动面岩土的粘聚力；
    c——土的粘聚力；
    D——管道外径；
    D_L——土弹簧间距；
    d——场地土层计算深度；
    d₀——液化土特征深度；
    d_b——管道底部埋置深度；
    d_i——场地土层计算深度范围内第i土层的厚度；

    d^L_i——i点所在土层厚度；
    d_s——饱和土标准贯入试验点深度；
    d_si——第i个标准贯入点的深度；
    d_u——上覆盖非液化土层厚度；
    d_w——地下水位深度；
    E——管道材料的弹性模量；
    E₁——管道应力-应变简化折线中弹性区的材料模量；
    E₂——管道应力-应变简化折线中弹塑性区的材料模量；
    E_i——第i块滑坡体的剩余下推力；
    E_i-1——第i—1块滑坡体的剩余下推力；

    F——作用于等效非线性弹簧的外力；
    F_i——滑坡体第i土条的地震水平力；
    f_u——沿管轴方向管土之间的滑动摩擦力；
    f_ak——由载荷试验等方法得到的地基承载力特征值；
    f_s——沿管轴方向土壤与管道外表面之间单位长度上的摩擦力；
    g——重力加速度；
    H——管道轴线至管沟上表面之间的埋深；
    I——管道横断面惯性矩；
    I_1E——液化指数；
    I_p——塑性指数；

    K_s——地基反力模量；
    K_s1——滑坡体稳定系数；
    k——滑坡体安全系数；
    k₀——土壤压力系数；
    k_s——地基弹簧常数；
    L——摩擦力t_u作用的有效长度；
    L_i——滑坡体每条土的滑动弧的长度；
    L′_i——土体滑动的长度；
    L_t——断层一侧的管道滑动长度；
    L_y——管道在液化域中的长度；

    N₀——液化判别标准贯入锤击数基准值；
    N_63.5——饱和土标准贯入锤击数实测值；
    N_c——管道开始失稳时的临界轴向力；
    N_ch——水平横向考虑土体粘聚力的计算参数；
    N_cr——液化判别标准贯入锤击数临界值；
    N_cri——i点标准贯入锤击数的临界值；
    N_cvd——垂直向下土弹簧的计算参数；
    N_cvu——垂直向上考虑土体粘聚力的计算参数；
    N_i——滑坡体每条土的法向重力；
    N^L_i——i点标准贯入锤击数的实测值；

    N′_i——作用于第i块段滑动面上的法向分力；
    N_q——计算管道法向土壤压力的参数；
    N_qh——水平横向与土体内摩擦角有关的计算参数；
    N_qvd——垂直向下土弹簧的计算参数；
    N_qvu——垂直向上与土体内摩擦角有关的计算参数；
    N_r——垂直向下土弹簧的计算参数；
    n——场地土层计算深度范围内土层的分层数；
    n_t——7m深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；
    P_u——埋设场地土沿水平横向对管道的压力；
    p_u——场地土屈服抗力；

    q_u——垂直向上土对管道的压力；
    q_u1——垂直向下土对管道的压力；
    r——弹性敷设的弯曲半径；
    S_GE——重力荷载代表值的效应；
    S_K——跨越结构构件内力组合的标准值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力标准值；
    S_LK——横向地震作用标准值的效应；
    S_PK——纵向地震作用标准值的效应；
    S_TK——温度作用标准值的效应；
    S_VK——竖向地震作用标准值的效应；
    S_WK——风荷载标准值的效应；

    S_YK——内压作用标准值的效应；
    T_g——设计地震动反应谱特征周期；
    T_i——滑坡体每条土的切向重力；
    T′_i——作用于第i块段滑动面上的滑动分力；
    t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间；
    t_u——土壤作用在管道上的单位长度的摩擦力；
    V_s——土层剪切波速；
    V_se——场地土层等效剪切波速；
    V_si——场地土层计算深度范围内第i土层的剪切波速；
    v——设计地震动峰值速度；

    W——管道上表面至管沟上表面之间的土壤单位长度上的重力；
    W_i——滑坡体第i土条的重量；
    W′_i——第i块段岩土的重量；
    W_p——管道和内部介质的自重；
    w_i——i土层考虑单位土层厚度的层位影响权函数；
    X_u——水平横向土弹簧的屈服位移；
    Y_u——垂直向上土弹簧的屈服位移；
    Y_u1——垂直向下土弹簧的屈服位移；
    y₀——场地震陷量；
    y_u——土壤屈服位移；

    Z_u——管轴方向土弹簧的屈服位移；
    Z_0i——第i层土中点的深度；
    β——活动断层带与管道轴线的夹角；
    θ_i——滑坡体第i土条滑动面与水平的夹角；
    θ′_i，θ′_i-1——分别是第i块和第i—1块滑坡体的滑动面与水平面的夹角；
    δ——管道壁厚；
    λ——模量系数；
    Φ——土的内摩擦角；
    Φ₁——管道与土壤之间的内摩擦角；
    Φ_i——第i块滑坡体沿滑动面岩土的内摩擦角；

    Φ_F——滑动面土体的内摩擦角；
    φ_εt——拉伸应变承载系数；
    μ——土壤与管道外表面之间的摩擦系数；
    ρ——输送介质的密度；
    ρ_m——管道材料的密度；
    ρ_s——回填土的密度；
    ρ_s1——管道周围场地土的密度；
    ρ_c——粘粒含量百分率；
    ε——由于内压和温度变化产生的管道轴向应变；
    ε₁——管道应力-应变简化折线中弹塑性变形起点处的应变；

    ε₂——管道应力-应变简化折线中弹塑性区与塑性区交点处的应变；
    ε_Lmax——管道在上浮位移反应最大时的附加应变；
    ε_max——地震动引起管道的最大轴向拉、压应变；
    ε_new——管道内的拉伸应变；
    ε_e——弹性敷设时管道的轴向应变；
    ε_n——轴向力引起的弯管轴向应变；
    ε_m——弯矩引起的弯管最大弯曲应变；
    ε_s——管材屈服极限对应的应变；
    ε_Smax——管道在场地竖向震陷位移作用下的最大附加弯曲应变；
    ε^b_max——地震动引起的弯管最大轴向应变；

    ε^F_max——断层位移引起的管道最大拉伸应变；
    ε^t_max——断层位错引起管道内的最大拉伸应变；
    ε^c_max——断层位错引起管道内的最大压缩应变；
    ε^crit_t——钢管及组焊管段的极限拉伸应变；
    [ε_t]_V——埋地管道抗震设计轴向容许拉伸应变；
    [ε_c]_V——埋地管道抗震设计轴向容许压缩应变；
    [ε_t]_F——埋地管道抗断的轴向容许拉伸应变；
    [ε_c]_F——埋地管道抗断的轴向容许压缩应变；
    σ₀——管道应力-应变简化折线中弹塑性段延长线与应力轴相交处的应力；
    σ₁——管道应力-应变简化折线中弹塑性变形起点处的应力；

    σ₂——管道应力-应变简化折线中弹塑性区与塑性区交点处的应力；
    σ_a——由于内压和温度变化产生的管道轴向应力；
    σ_b——拉伸强度极限；
    σ_N——组合的轴向应力；
    σ_h——组合的环向应力；
    σ_s——管道材料的标准屈服强度；
    σ_t——管道由温度引起的初始轴向压应力；
    σ_ε——由地震动产生的管道应力；
    [σ_c]——管道在地震等组合荷载作用下的容许压应力；
    △——管道在液化土层中最大上浮位移；

    △L——在外力作用下等效非线性弹簧的伸长量；
    △L₁——断层位错引起的管道几何伸长；
    △L₂——管道内轴向应变引起的物理伸长；
    △H——水平方向的断层位移；
    △X——平行于管道轴线方向的断层位移；
    △Y——管道法线方向的断层位移；
    △Z——垂直方向的断层位移；
    ψ——滑坡体各块之间的传递系数；
    ψ_LK——横向地震作用组合值系数；
    ψ_PK——纵向地震作用组合值系数；
    ψ_T——温度作用组合值系数；
    ψ_VK——竖向地震作用组合值系数；
    ψ_W——风荷载组合值系数；
    ψ_Y——内压作用组合值系数；

3 一般规定

3．0．1 油气输送管道线路工程设计文件中，应提出工程抗震设防依据和设防标准。

3．0．2 油气输送管道线路工程抗震设计应符合下列要求：
    1 抗震设计应技术先进、安全可靠、经济合理。
    2 应采取防止和减少地震时次生灾害发生的措施。

3．0．3 抗震措施应根据管道线路工程的重要性、设计地震动参数、场地类型、工程地质情况以及发生地震灾害的影响程度进行综合分析对比后提出。

3．0．4 当管道穿越场地在设计地震动参数下具有中等或严重液化潜势时，应分析液化对管道的影响。

3．0．5 油气输送管道线路工程勘察选址时，应收集沿线地震活动性和地震构造的有关资料，应对抗震有利、不利和危险地段做出综合评价。

3．0．6 场地地段划分应符合本规范附录A的规定，应选择对抗震有利的场地，宜避开不利地段和危险地段，对绕避不开的地段，应按本规范采取抗震措施，并应防止或减少地震时次生灾害的发生。

3．0．7 管道穿跨越位置应选择在良好的地基和稳定地段，滑坡体的稳定性可按本规范附录B进行验算。当无法避开液化土和软土地基时，管道宜选择短距离跨越。

3．0．8 在油气输送管道线路工程设计文件(图件)中，应明确抗震措施；对抗震专用材料和构件、配件应提出材质、规格、数量及安装要求。

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4 抗震设防要求

4．1 抗震设防标准

4．1．1 一般区段管道抗震设计采用的地震动参数应符合现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306的规定，已进行了地震安全性评价工作的，应按审定的50年超越概率10％的地震动参数结果进行抗震设计。

4．1．2 重要区段管道抗震设计采用的地震动参数，应按地震安全性评价或经专门研究审定后的文件确定。采用50年超越概率5％的地震动参数进行抗震设计，其中大型跨越及埋深小于30m的大型穿越管道，应按50年超越概率2％的地震动参数进行抗震设计。

4．2 地震安全性评价

4．2．1 地震安全性评价宜在可行性研究阶段进行，其结果应包括下列内容：
    1 管道沿线场地地震活动性评价。
    2 管道沿线近场区主要断层活动性评价及其对管道的影响。
    3 管道沿线地震动峰值加速度和峰值速度。
    4 重要工程场地的地震动反应谱和时程曲线。
    5 地震地质灾害的类型、程度及其分布。

4．2．2 油气输送管道通过全新世活动断层或位于其附近时，应分析断层对管道的工程影响，并应符合下列要求：
    1 管道通过地震动峰值加速度为0．10g～0．30g的地区，且管底至基岩土层厚度大于或等于60m时；管道通过地震动峰值加速度大于0．30g以上地区，且管底至基岩土层厚度大于或等于90m时。可不分析断层潜在地表断错的影响。
    2 不符合本条第1款规定的情况时，应确定下列内容和参数：
        1)断层的性质和产状、最新活动年代、滑动速率、破裂带的宽度和长度；
        2)断层与管道交汇的位置和交角，或断层与管道的距离；
        3)断层覆盖土层厚度以及断层两侧和破裂带的土体粘聚力、内摩擦角和平均剪切波速；
        4)断层在地表引起的最大同震水平和竖向位错量。

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5 工程勘察及场地划分

5．1 工程勘察

5．1．1 一般区段可利用搜集已有地质资料、踏勘和适当的补充钻孔工作，确定土层的等效剪切波速和场地类别。

5．1．2 对于重要区段，初勘阶段可按一般区段的管道场地进行勘察，详勘阶段应结合线路工程地质勘察，勘探点间距宜为200～300m，勘探深度宜为15～20m，应查明场地土的工程地质特性，并应确定场地类别。

5．1．3 当地震动峰值加速度大于或等于0．10g，场地分布初步判定有可能液化土层时，应再进一步判别。液化判别可按本规范附录C的规定执行，并应评价对管道的危害。

5．1．4 对岩土体滑坡、崩塌、地陷、高陡边坡、地下采空区以及液化层倾向水面或临空面的倾斜场地，宜进行在地震作用下地基的稳定性评价。

5．1．5 对地震动峰值加速度大于或等于0．20g的厚层软土分布区，宜判别软土震陷的可能性和估算震陷量，并应评价对管道的危害。

5．1．6 对线路通过或伴行的活动断裂勘察，应在已有成果和资料的基础上进行。对其中影响管道安全的活动断裂应进行详细勘察，并应评价活动断裂对管道建设可能产生的影响，同时应进行抗震分析，并应提出处理建议。

5．1．7 全新世活动断裂的勘察宜根据断裂评价报告，并宜通过工程地质调查与分析，查明下列地形地貌、地震地质特征：
    1 山区或高原不断上升剥蚀或长距离的平滑分界线；非岩性影响的陡坡、峭壁，深切的直线形河谷，一系列滑坡、崩塌和山前叠置的洪积扇；定向断续分布的残丘、洼地、沼泽、芦苇地、盐碱地、湖泊、跌水、泉、温泉等；水系定向展布或同向扭曲错动等地形地貌特征。
    2 断裂活动留下的第四系错动；地下水和植被特征；断层带的破碎和胶结特征；断裂最新的活动时代；与地震有关的断层、地裂缝、崩塌、滑坡、地震湖、河流改道和砂土液化等地震地质特征。

5．1．8 与全新世活动断裂平行的线路，管道应敷设在断裂带500m以外；与断裂带相交的管道，应提供活动断裂的走向、与管道交汇的位置及交角、覆盖层的厚度、断层附近场地土的平均剪切波速、可能发生的水平和竖向位错以及活动速率等资料；以上线路并应预测滑坡、滑塌、崩塌、地陷、泥石流等对管道可能造成的影响。

5．1．9 管道穿跨越工程场地的勘察与选址，应符合现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的有关规定。

5．2 管道场地划分

5．2．1 管道场地应按本规范附录A划分为抗震有利、不利和危险的地段。

5．2．2 土层剪切波速的测量，应符合下列要求：
    1 重要区段，每段用于测量土层剪切波速的钻孔数量不宜少于2个，数据变化较大时可适量增加。
    2 一般区段，当无实测剪切波速时，土的类型划分和剪切波速范围可按表5．2．2确定。

表5．2．2 土的类型划分和剪切波速范围

    注：f_ak为由荷载试验等方法得到的地基承载力特征值(kPa)，V_s为土层剪切波速(m／s)。

5．2．3 管道场地覆盖层厚度应符合下列规定：
    1 一般情况下，应按地面至剪切波速大于500m／s的土层顶面的距离确定。
    2 当地面5m以下存在剪切波速大于相邻上层土剪切波速2．5倍的土层，且其下卧岩土的剪切波速均不小于400m／s时，可按地面至该土层顶面的距离确定。
    3 剪切波速大于500m／s的孤石、透镜体，应视同周围土层。
    4 土层中的火山岩硬夹层应视为刚体，其厚度应从覆盖土层中扣除。

5．2．4 管道场地土层的等效剪切波速应按下列公式计算：

    式中 V_se——场地土层等效剪切波速(m／s)；
         d——场地土层计算深度(m)，取覆盖层厚度和20m的较小值；
         t——剪切波在地面至计算深度之间的传播时间(s)；
         d_i——场地土层计算深度范围内第i土层的厚度(m)；
         V_si——场地土层计算深度范围内第i土层的剪切波速(m／s)；
         n——场地土层计算深度范围内土层的分层数。

5．2．5 管道的场地类别，应根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度确定，可按表5．2．5划分。当有可靠的剪切波速和覆盖层厚度且其值处于表5．2．5所列场地类别的分界线附近时，可按插值方法确定地震作用计算所需的设计特征周期。

表5．2．5 各类管道场地覆盖层厚度(m)

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6 管道抗震设计

6．1 一般埋地管道抗震设计

6．1．1 位于设计地震动峰值加速度大于或等于0．20g地区的管道，应进行抗拉伸和抗压缩校核。

6．1．2 地震作用下管道截面轴向的组合应变计算，应将地震动引起的管道最大轴向应变与操作条件下荷载(内压、温差)引起的轴向应变进行组合，并应按下列公式校核：

    式中 ε_max——地震动引起管道的最大轴向拉、压应变，按第6．1．4条计算；对于直埋弯头，按式6．1．5-1计算；
         ε——由于内压和温度变化产生的管道轴向应变；
         [ε_t]_V——埋地管道抗震设计轴向容许拉伸应变，按第6．1．3条计算；
         [ε_c]_V——埋地管道抗震设计轴向容许压缩应变，按第6．1．3条计算；
         σ_a——由于内压和温度变化产生的管道轴向应力(MPa)，应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253或《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定进行计算；
         E——管道材料的弹性模量(MPa)。

6．1．3 埋地管道抗震设计轴向容许应变，应符合下列规定：
    1 组焊管道材料的容许拉伸应变，可按表6．1．3选取。

表6．1．3 组焊管道材料容许拉伸应变

    式中 [ε_c]_V——容许压缩应变；
         δ——管道壁厚(m)；
         D——管道外径(m)。

6．1．4 埋地直管道在地震动作用下所产生的最大轴向应变，可按下列公式计算，并应取较大值：

    式中 a——设计地震动峰值加速度(m／s²)；
         v——设计地震动峰值速度(m／s)；
         T_g——设计地震动反应谱特征周期(s)；
         V_se——场地土层等效剪切波速(m／s)，可按表5．2．2或实测数据选取。

6．1．5 埋地弯管在地震动作用下的最大轴向应变，可按下列公式计算：

    式中 ε^b_max——地震动引起的弯管最大轴向应变；
         ε_n——轴向力引起的弯管轴向应变；
         ε_m——弯矩引起的弯管最大弯曲应变；
         A——管道横断面面积(m²)；
         t_u——土壤作用在管道上的单位长度的摩擦力(N／m)；
         g——重力加速度，取9．8m／s²；
         L——摩擦力t_u作用的有效长度(m)；
         I——管道横断面惯性矩(m⁴)；
         λ——模量系数(m^-1)；
         ρ_s——回填土的密度(kg／m³)；
         y_u——土壤屈服位移(m)；
         p_u——场地土屈服抗力(N／m)；
         N_q——计算管道法向土壤压力的参数；
         K_s——地基反力模量(MPa)；
         H——管道轴线至管沟上表面之间的埋深(m)；
         k₀——土壤压力系数，宜取0．5；
         Φ₁——管道与土壤之间的内摩擦角(°)。

6．2 通过活动断层的埋地管道抗震设计

6．2．1 通过活动断层的管道抗震计算应符合下列要求：
    1 管道材料应符合现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253或《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定。通过断层区的管道，应做出材料的应力-应变关系曲线。
    2 通过活动断层的管道，当符合下列情况时，应采用有限元方法进行抗震计算：
        1)位于设计地震动峰值加速度大于或等于0．30g地区的管道；
        2)通过人口稠密地区、水源保护地区的管道；
        3)在断层错动作用下管道受压缩的情况，包括管道通过逆冲断层和管道与断层交角大于90°两种情况。
    3 不符合本条第2款规定的情况时，可按本规范第6．2．3条对通过活动断层的管道进行抗震计算。
    4 对通过活动断层的管道应进行抗拉伸和抗压缩校核。

6．2．2 管道通过活动断层的容许应变应满足下列要求：
    1 埋地管道抗断的轴向容许拉伸应变，应按下式计算：

    式中 [ε_t]_F——埋地管道抗断的轴向容许拉伸应变；
         φ_εt——拉伸应变承载系数，取0．7；
         ε^crit_t——钢管及组焊管段的极限拉伸应变，按实测值或经验公式确定。
    2 埋地管道抗断的轴向容许压缩应变，应按下列公式计算，并应取较小值：

    式中 [ε_c]_F——埋地管道抗断的轴向容许压缩应变；
         ε_s——管材屈服极限对应的应变。

6．2．3 通过活动断层的管道抗震计算，宜符合下列规定：
    1 沿管轴方向土壤与管道外表面之间单位长度上的摩擦力，可按下列公式计算：

    式中 f_s——沿管轴方向土壤与管道外表面之间单位长度上的摩擦力(N／m)；
         W——管道上表面至管沟上表面之间的土壤单位长度上的重力(N／m)；
         W_p——管道和内部介质的自重(N／m)；
         μ——土壤与管道外表面之间的摩擦系数，应按实测值或经验确定；
         ρ_m——管道材料的密度(kg／m³)；
         ρ——输送介质的密度(kg／m³)。
    2 由断层错动引起的管道几何伸长，可按下列公式计算：

    式中 △L₁——断层位错引起的管道几何伸长(m)；
         △X——平行于管道轴线方向的断层位移(m)；
         △Y——管道法线方向的断层位移(m)；
         ε_new——管道内的拉伸应变；
         △H——水平方向的断层位移(m)，应由地震地质工程勘察确定；
         △Z——垂直方向的断层位移(m)，应由地震地质工程勘察确定；
         β——活动断层带与管道轴线的夹角(°)，应由地震地质工程勘察确定；
         ε₁——管道应力-应变简化折线中弹塑性变形起点处的应变；
         E₁——管道应力-应变简化折线中弹性区的材料模量(Pa)，按本规范附录D选取；
         E₂——管道应力-应变简化折线中弹塑性区的材料模量(Pa)，按本规范附录D选取。

    3 管道内轴向应变引起的物理伸长可按下列公式计算：

    式中 △L₂——管道内轴向应变引起的物理伸长(m)。

    式中 ε^F_max——断层位移引起的管道最大拉伸应变。
    6 抗震校核应符合下列规定：
        1)ε^F_max≤[ε_t]_F时，可不采取抗震措施；
        2)ε^F_max＞[ε_t]_F时，应采取抗震措施。

6．2．4 当采用有限元方法进行通过活动断层的管道抗震计算时，应合理确定有限单元的类型和数目，并应符合下列规定：
    1 应采用能分析几何大变形和材料非线性的有限元方法。
    2 管道可采用梁单元、管单元或壳单元建立有限元模型；可能发生大变形的管道部分，管道单元的长度不应大于管道的直径。
    3 有限元模型分析管道的长度应符合下列要求：
        1)当采用固定边界时，分析管道的长度应满足管道在两个固定端的应变接近于0；
        2)当采用等效边界时，应对在断层附近发生大变形、长度不少于60倍管径的管段进行有限元分析，可按本规范附录E建立等效非线性弹簧替代离断层较远的管道变形反应。
    4 管土之间的相互作用宜采用管轴方向土弹簧、水平横向土弹簧和垂直方向土弹簧进行模拟。土弹簧的参数宜根据土的力学特性通过现场试验或采用计算方法确定，初步计算时可采用本规范附录E。
    5 有限元分析得到的管道轴向最大拉伸应变和最大压缩应变，应与管道容许拉伸应变和容许压缩应变进行抗震校核，并应符合下列规定：
        1)ε^t_max≤[ε_t] F且ε^c_max≤[ε_c]_F时，可不采取抗震措施；
        2)ε^t_max＞[ε_t] F或ε^c_max＞[ε_c]_F时，应采取抗震措施。

6．3 液化区埋地管道抗震设计

6．3．1 当管道穿越场地在设计地震动参数下具有中等或严重液化潜势时，可通过计算液化场地中管道的上浮反应及其引起的管道附加应变对管道的抗液化能力进行校核。

6．3．2 液化土层中管道的最大上浮位移，可按下式计算：

    式中 △——管道在液化土层中最大上浮位移(m)；
         L_y——管道在液化域中的长度(m)，当30≤L_y≤180，管道一端或两端与建筑物相连接时，应将实际管道长度(至墙外皮)分别乘以修正系数0．9或0．8；
         σ_t——管道由温度变化引起的初始轴向压应力(MPa)，应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253或《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定进行计算，且80≤σ_t≤180；
         D——管道外直径(m)，D≥0．289。

6．3．3 液化区管道附加应变应按下式计算：

    式中 ε_Lmax——管道在上浮位移反应最大时的附加应变。

6．3．4 将管道附加应变与本规范第6．1．2条由地震动、内压和温度变化引起的轴向应变组合后，应按下列公式校核管道的应变状态，当不满足下列公式时，应采取抗震措施：

6．3．5 管道的上浮反应状态应按下式校核，当不满足下式时应采取抗液化措施：

6．4 震陷区埋地管道抗震设计

6．4．1 对穿过场地具有竖向震陷情况的管道，其抗震设计可通过计算管道由于震陷产生的最大附加弯曲应变对管道进行校核。

6．4．2 管道在场地竖向震陷位移作用下的最大附加弯曲应变，可按下式计算：

    式中 ε_Smax——管道在场地竖向震陷位移作用下的最大附加弯曲应变；
         y₀——场地震陷量(m)；
         k_s——地基弹簧常数(MPa／m)，需通过土样实验确定。

6．4．3 管道的应变状态应按本规范第6．3．4条校核。当不满足要求时，应采取抗震陷措施。

6．5 穿越管道抗震设计

6．5．1 穿越管道抗震设计应符合下列要求：
    1 当大中型穿越管道位于设计地震动峰值加速度大于或等于0．10g地区时，应进行抗拉伸和抗压缩校核，并应按本规范附录D对边坡、土堤等进行抗震稳定性校核。
    2 穿越管道应避开活动断裂带，可局部调整线位。确需通过活动断裂带时，宜采用管桥跨越方式通过。

6．5．2 直埋式穿越管道的应变应按埋地管道的规定组合。对弹性敷设管道，应计入弹性弯曲应变，并应按下式计算：

    式中 ε_e——弹性敷设时管道的轴向应变；
         r——弹性敷设的弯曲半径(m)。

6．5．3 直埋式穿越管道的容许应变值应按埋地管道选用，并应按本规范第6．1．2条校核。

6．5．4 洞埋式穿越管道，有支墩时应按跨越梁式管桥进行抗震计算；无支墩时应按地面敷设进行抗震计算。

6．5．5 洞埋式穿越管道承受自重、输送介质重量、内压、温差及地震荷载产生的轴向应力、环向应力与弯曲应力，应分别进行叠加组合计算。

6．5．6 地震作用下洞埋式穿越管道的各项应力的组合应力，应按下式验算：

    式中 σ_N——组合的轴向应力(MPa)；
         σ_h——组合的环向应力(MPa)；
         σ_s——管道材料的标准屈服强度(MPa)。

6．5．7 洞埋式穿越管道产生轴向压应力时，轴向压应力应小于容许压应力。容许压应力应按下式计算：

    式中 [σ_c]——管道在地震等组合荷载作用下的容许压应力(MPa)；
         N_c——管道开始失稳时的临界轴向力，应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB 50253的有关规定计算(MN)。

6．5．8 穿越管道在地震动作用下的计算，应符合下列规定：
    1 直埋式穿越管道最大轴向应变应按本规范第6．1．4条计算。
    2 采用套管带支撑块穿越管道的最大轴向应变应按本规范第6．1．4条计算，管道的应力可按下式计算：

    式中 σ_ε——由地震动产生的管道应力(MPa)；
         ε_max——地震动引起管道的最大轴向拉、压应变。
    3 洞埋式穿越管道采用支墩方式敷设时，地震动产生的应力计算宜按连续梁式跨越管桥计算。洞身的抗震设计应按现行国家标准《铁路工程抗震设计规范》GB 50111和国家现行标准《公路工程抗震设计规范》JTJ 004的有关规定执行。
    4 洞埋式穿越采用无支墩贴地敷设输送管道时，地震动产生的轴向应力可采用有限元方法进行计算。

6．6 管道跨越工程抗震设计

6．6．1 管道跨越工程抗震设计应符合下列要求：
    1 当管道跨越场地地震动峰值加速度大于或等于0．05g时，应进行抗震设计；当场地地震动峰值加速度等于0．05g时，可不进行地震作用计算。
    2 管道跨越工程一般区段应按本地区的地震动参数等级进行抗震设计，大型管道跨越工程应按提高一个地震动参数等级采取抗震措施，当场地地震动峰值加速度等于0．40g时，可适当提高抗震措施；重要区段应按地震安全性评价确定的地震动参数进行抗震设计。
    3 管道跨越工程的结构体系应根据场地的地震动参数等级、场地类别、水文与工程地质条件、跨度、管径、材料和施工条件等因素，经技术经济综合比较确定。
    4 管道跨越工程的结构体系应符合下列要求：
        1)结构应有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径；
        2)宜设置多道抗震防线；
        3)应具备必要的强度、良好的变形能力和耗能能力；
        4)应具有合理的刚度和强度分布，并应避免局部产生过大的应力集中或塑性变形集中；对可能出现的薄弱部位，应采取提高抗震能力的措施。
    5 管道跨越工程的塔架基础、支墩、锚固墩宜设置在地质条件一致的稳定坚硬土层或基岩上；应避开地震时可能发生滑动的岸坡、地形突变的不稳定地段或软弱、可液化土层，当不能避开时，应采取相应的抗震措施。

6．6．2 管道跨越工程使用的材料应符合下列要求：
    1 输送管道使用钢管、附件应根据场地地震动参数、跨度、管径、介质压力、使用要求等因素，经技术经济综合比较确定。采用的钢管和其他钢材，除应符合现行国家标准《油气输送管道跨越工程设计规范》GB 50460的有关规定外，尚应具有良好的冲击韧性和可焊性。
    2 钢结构的钢材应采用镇静钢，宜采用Q235 B、C、D级的碳素结构钢，Q345 B、C、D、E级的低合金高强度结构钢。钢材的屈服强度与极限强度的比值不应大于0．85，伸长率应大于20％。
    3 混凝土强度等级，塔架基础和锚固墩不应低于C25，钢筋混凝土塔架、支墩不应低于C30，且不宜大于C60。
    4 钢筋混凝土结构中的钢筋宜采用延性、韧性和可焊性较好的钢筋；纵向受力钢筋宜选用HRB335级和HRB400级热轧钢筋，箍筋宜选用HPB235级和HRB335级热轧钢筋；钢筋代换应按钢筋受拉承载力设计值相等进行，并应满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求。

6．6．3 管道跨越工程抗震计算应符合下列要求：
    1 对悬索、斜拉索等跨越结构进行抗震计算时，应采用能够分析几何非线性影响的模型。
    2 在抗震计算中，应分析非结构构件、介质的附加质量对跨越结构抗震性能的影响。
    3 跨越结构的地震作用应按沿跨越管道横向、竖向以及纵向三个方向分别计算地震作用。对地震动峰值加速度小于或等于0．20g的地区，小型跨越结构可不计算竖向和纵向地震作用。
    4 当管道作为跨越结构的受力构件时，在地震作用下，应对跨越结构整体进行内力和位移计算。
    5 当跨越结构仅作为管道的支承结构时，管道可视为支承在支座上的多跨连续梁，在横向、竖向地震作用下，管道与支座之间可视为无滑移；在纵向地震作用下，宜分析管道在支座上纵向滑移的影响。
    6 跨越结构抗震计算软件所采用的模型和计算方法，除应满足本规范及国家现行有关标准的规定外，尚应对计算结果进行分析判断，并应确认其合理、有效性后用于工程设计。

6．6．4 管道跨越工程的抗震计算应符合下列规定：
    1 一般的跨越结构宜采用反应谱振型分解法。
    2 小型跨越以及质量和刚度分布比较均匀的中型跨越，可采用单质点简化模型进行计算。
    3 复杂的大型跨越结构，宜采用时程分析法进行抗震计算，可取多组时程曲线计算结果的平均值，并应与反应谱振型分解法计算结果相比较，应取两者的较大值作为设计依据。应根据地震安全性评价结果选择地震加速度记录，并应将所选地震加速度记录的峰值调整到与场地设防地震动水准相应的设计加速度峰值，作为时程分析的设计地震加速度时程。

6．6．5 计算地震作用时，管道跨越工程的重力荷载代表值应取结构、配件以及输送介质自重标准值和可变荷载组合值之和。可变荷载的组合值系数，应按表6．6．5采用。

表6．6．5 可变荷载组合值系数

可变荷载种类	组合值系数
雪荷载	0.5
覆冰荷载	0.5

6．6．6 跨越结构构件的地震作用效应和其他荷载效应的基本组合标准值，应按下式计算：

    式中 S_K——跨越结构构件内力组合的标准值，包括组合的弯矩、轴向力和剪力标准值；
         S_GE——重力荷载代表值的效应；
         S_LK——横向地震作用标准值的效应；
         ψ_LK——横向地震作用组合值系数，见表6．6．6；
         S_VK——竖向地震作用标准值的效应；
         ψ_VK——竖向地震作用组合值系数，见表6．6．6；
         S_PK——纵向地震作用标准值的效应；
         ψ_PK——纵向地震作用组合值系数，见表6．6．6；
         S_WK——风荷载标准值的效应；
         ψ_w——风荷载组合值系数，可取0．0，风荷载起控制作用的大型跨越结构可取0．2；
         S_YK——内压作用标准值的效应；
         ψ_Y——内压作用组合值系数，可取1．0；
         S_TK——温度作用标准值的效应；
         ψ_T——温度作用组合值系数，可取0．2。

表6．6．6 不同工况的地震作用组合值系数

6．6．7 跨越结构构件的抗震验算，应采用抗震增大系数对结构构件的承载能力进行调整，承载力抗震增大系数应按表6．6．7采用。当仅计算竖向地震作用时，各类跨越结构构件抗震增大系数宜采用1．0。

表6．6．7 承载力抗震增大系数

X	抗震增大系数
各类构件	1.25
节点板件、连接螺栓	1.15
连接焊缝	1.10

6．6．8 管道和构件的应力(内力)应符合现行国家标准《油气输送管道跨越工程设计规范》GB 50460的有关规定。

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7 管道抗震措施

7．1 通用抗震措施

7．1．1 当管道按本规范计算的应变值大于本规范第6．1．3条规定的轴向容许应变值时，可选用大应变钢管，应经对口焊接试验，采用满足变形要求的组焊管段。

7．1．2 现场对接焊口应通过100％射线检测，并应达到国家现行标准《石油天然气钢质管道无损检测》SY／T 4109规定的Ⅱ级。

7．1．3 抗震设防的埋地管道宜采用宽浅沟敷设；回填土宜采用疏松无粘性的土料。

7．1．4 在需抗震设防的埋地管段，不宜设置弯头，应采用弹性敷设，且曲率半径不得小于1000D。当需设置热揻弯管时，其曲率半径不得小于6D。当需设置冷弯管时，其曲率半径不得小于30D。

7．1．5 敷设于地震危险地段的管道，宜设置预警系统。

7．1．6 在管道穿过截水墙或水工保护构筑物基础时，穿管处管道周边应预留不小于25mm的空隙，并应采用柔性减振材料填塞。

7．1．7 通过全新世活动断层带的埋地管道，抗震验算不满足要求时，宜适当增加钢管壁厚。

7．1．8 管道通过全新世活动断层或设计地震动峰值加速度不小于0．20g的埋地管道，在大中型城市和大型穿跨越的两侧应设截断阀。

7．2 专项抗震措施

7．2．1 对通过全新世活动断层的管道，宜采取下列抗震措施：
    1 应选择断层位移和断裂宽度较小的地段通过。
    2 管道与断层错动方向的交角宜为30°～70°，不得大于90°。
    3 以水平走滑为主的活动断层和正断层，在断裂带及其两侧400m内应增大管沟宽度，管沟宽度宜大于沿管道法线方向的断层水平位移，管沟坡度不宜大于30°，并应采用疏松砂土浅埋。逆冲断层应专门研究。
    4 在设固定墩时，固定墩与活动断层的距离应为同侧管道滑动长度的1．5～2．0倍。
    在滑动长度内，不应采用不同直径或壁厚的管道，不应设三通、旁通和阀门等部件。断层一侧的管道滑动长度宜按下式计算：

    式中 L_t——断层一侧的管道滑动长度(m)；
         σ₂——管道应力-应变简化折线中弹塑性区与塑性区交点处的应力(Pa)，按本规范附录D选取。
    5 通过断层的管道采用埋地敷设不能满足抗震要求时，宜将管道敷设于地上或架空，并应保证管道在轴向与横向上自由滑移，同时应采取相应的安全保护措施。

7．2．2 通过沉陷区的管道，有条件时可采用地面或地上(跨越)敷设。

7．2．3 敷设于严重液化区的管道可采取换填非液化土并夯实、抗浮桩及衬铺压土等措施。

7．2．4 埋设于液化区较长的管道，可分段采取抗液化措施。

7．2．5 确需在难以绕避的滑坡区内敷设管道时，控制滑坡可采取减载、支挡、锚固及排水措施。

7．2．6 采用直埋式穿越水域或沟壑的管道，其斜坡角不应大于30°(图7．2．6)。

7．2．7 洞埋式穿越管道采用支墩方式敷设时，应设置防止管道侧向滑落的管卡。

7．2．8 洞埋式穿越管道贴地敷设时，应保证地震发生时管道轴向与横向自由位移，并不得失稳。

图7．2．6 直埋式穿越管道示意
7．2．9 位于墩台上的跨越结构应采取限位措施。在跨越结构上应固定或限制管道的相对位置，可采用挡块、钢夹板、U形螺栓等连接件。

7．2．10 位于软弱粘性土层、液化土层和严重不均匀地层上的刚性跨越结构，不宜采用高次超静定结构。

7．2．11 跨越结构下部墩台应避免布设在软弱粘性土层、液化土层和不稳定的河岸上，在难以避开时，应采取其他处理措施。

7．2．12 在管道或支承结构与支墩之间可设置隔震部件，该部件应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼，并应便于检查和维护。隔震部件可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011等有关规定进行设计。

7．2．13 对出入锚固墩部位的管道宜局部加强或采用柔性连接。

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8 管道抗震施工

8．1 一般规定

8．1．1 管道线路工程抗震施工应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369的有关规定。

8．1．2 管道抗震施工除应符合本规范的规定外，尚应按批准后的抗震设计文件施工。有变更时，应征得原抗震设计部门的确认，并应出具设计更改文件。

8．1．3 管道线路工程抗震施工应在施工方案中明确抗震施工措施。

8．1．4 施工前，准备工作应包括下列内容：
    1 在管道线路工程设计交底及图纸会审工作中，设计部门应对设计图纸中有关抗震规定部分进行专项交底，并应做好会审记录。
    2 承担管道线路抗震施工的单位应对参加施工的各级人员进行专项作业培训。

8．2 材料检查与验收

8．2．1 管道抗震工程施工所采用的管材、管件等材料的材质、规格应符合设计要求，其质量应符合国家现行有关标准的规定。

8．2．2 管道线路工程抗震施工所使用的专项材料需代用时，应经原设计部门进行复核，经复核符合抗震设计要求后，原设计部门应重新出具抗震设计修改文件，并应按修改后的设计文件进行采购、检查和验收。

8．3 管道的焊接安装与试压

8．3．1 焊接施工前，焊接工艺指导书应根据管道抗震设计文件提出的钢管等级、壁厚、焊接材料、焊接方法和工艺要求制订。

8．3．2 在抗震管段施工区域内，应减少连头焊口数量，连头短管的长度应大于2D且不应小于0．5m。对抗震管段的焊口应逐一进行外观检查。

8．3．3 焊缝外观检查合格后应进行100％的超声波和射线检测，射线和超声波检测的合格等级应达到国家现行标准《石油天然气钢质管道无损检测》SY／T 4109规定的Ⅱ级标准。采用自动焊接的管段可只进行100％全自动超声波检测。

8．3．4 同一处的非裂纹缺陷的焊缝返修次数不宜超过1次。裂纹缺陷和超过返修次数的焊缝应割口重焊。

8．3．5 管道在抗震设防地段应单独试压，试压介质宜采用洁净水，试验段的强度试验压力应使该试验段最低点的管道环向应力不超过相应钢级规定的最低屈服强度的95％。

8．4 埋地管道抗震施工

8．4．1 管道下沟时，管底应与沟底贴合，其缝隙应采用砂土回填。

8．4．2 滑坡地段的施工及验收，应满足下列要求：
    1 应根据设计要求削坡或卸去坡顶部荷载。地下水与地面水的排水措施，应按设计要求执行。
    2 施工过程中应设置观测点进行观测和记录。
    3 抗滑挡墙、抗滑桩、锚固设施等固坡构筑物应按设计要求修筑。其中，基础工程应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202的有关规定；边坡工程应符合现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的有关规定；锚杆喷射混凝土支护工程应符合现行国家标准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB 50086的有关规定；砌体工程应符合现行国家标准《砌体工程施工质量验收规范》GB 50203的有关规定；混凝土结构工程应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204的有关规定。

8．4．3 液化层地段的施工及验收应满足下列要求：
    1 管沟下部液化层的地质条件应根据设计要求改良，可采用下列方法：
        1)清除液化土层，回填非液化土；
        2)设置挤压砂桩或碎石桩；
        3)对液化层注入粘土泥浆。
    2 对施工过程应进行检查，应按设计要求做好规定的试验，宜更换非液化土，并应取土源土样分析检验，同时应达到抗液化要求。
    3 挤压桩、更换土、注泥浆施工后应按管道方向每100m做一次随机抽检，不足100m时应做一次随机抽检，抽检要求应符合表8．4．3-1的规定。

表8．4．3-1 挤压桩、更换土、注泥浆的检查要求

    注：N_63.5为饱和土标准贯入锤击数实测值，N_cr为液化判别标准贯入锤击数临界值。

    4 在设置抗浮卡桩时应先按图纸要求设置锚固桩，并应在桩的上部安装管卡。抗浮卡桩的检查项目应符合表8．4．3-2的规定。

表8．4．3-2 抗浮卡桩的检查要求

    5 地上应敷设覆土保护，并应保证设计要求的覆土厚度、宽度和几何形状，以及覆土的密实度。在遇到河流或道路穿越时，应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程施工规范》GB 50424的有关规定。

8．4．4 管道通过活断层的施工及验收，应满足下列要求：
    1 管沟回填宜采用疏松材料。
    2 当采用疏松砂土回填施工时，应符合下列要求：
        1)疏松砂土的塑性指数应小于或等于3，且0．1mm以下的颗粒不应超过15％；
        2)应对选用的每处土源进行一次实验室检验；
        3)应在管底下预填300mm疏松砂土，二次回填应全部为疏松砂土；
        4)管顶至地面回填高度应符合设计要求，不应超过1．1m；
        5)回填的沉陷余量应超过自然地面以上300mm，宽度应超过管沟上开口宽度300mm。
    3 当管道通过逆冲断层时，管道与断层成斜角相交的角度应符合设计要求，施工单位应对斜角角度进行测量和记录，监理应对斜角角度进行复核和认签。与设计图纸规定的角度偏差应小于3°。

8．4．5 管线上所有特殊安装位置应进行检查，并应符合表8．4．5的规定。

表8．4．5 管线特殊安装位置检查要求

8．5 穿跨越管道抗震施工

8．5．1 抗震段穿越管道施工除应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程施工规范》GB 50424的有关规定外，尚应符合下列规定：
    1 大开挖管道穿越时，穿越前施工单位应对管沟的成型进行一次自检，沟长、沟直、沟深、沟宽、边坡坡度和曲线变化等情况应符合设计和施工设计的有关要求。
    2 穿越管线管沟回填前，应对回填土质、深度进行检查，并应符合设计要求。
    3 采用套管穿越时，应检查内管的支撑和防腐绝缘，套管两端应按设计要求进行密封，并应检测内管与套管的电绝缘性能。
    4 采用洞埋式穿越时，钢筋混凝土施工质量应符合设计要求，管线构件应处于正确装配状态。当采用支墩式敷设时，防滑落管卡等结构的施工及验收应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的有关规定。

8．5．2 抗震段跨越管道施工除应符合现行国家标准《油气输送管道跨越工程施工规范》GB 50460的有关规定外，尚应符合下列规定：
    1 当跨越管道与支承结构之间采用隔震部件时，设计应提供详细的结构安装图纸。采用的隔震部件应附有竖向承载力、侧向刚度、阻尼系数等技术性能指标说明书。
    2 跨越工程所有钢结构和管线构件的材料选择与焊接应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的有关规定，管线构件装配应处于正确状态。
    3 跨越工程钢结构焊接应制定专项焊接工艺规程，设计应给定要求焊缝检测的检测要求，设计要求全焊透的一、二级焊缝应采用超声波进行内部缺陷的检验，超声波不能对缺陷进行判断时，应进行射线检验。其内部缺陷分级及探伤方法应符合现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB 11345的有关规定；焊缝射线探伤验收标准应符合现行国家标准《金属熔化焊焊接接头射线照相》GB／T 3323的有关规定；一级二级焊缝的质量等级及缺陷分级应符合表8．5．2的规定。对不能采用射线和超声波探伤检验的部位应进行磁粉、渗透检验；一级、二级焊缝探伤比例的计数方法应按下列原则确定：
        1)对工厂制作焊缝应按每条焊缝计算百分比，探伤长度不应小于200mm，当焊缝长度不足200mm时，应对整条焊缝进行探伤；
        2)对现场安装焊缝应按同一类型同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度不应小于200mm，并不应少于1条焊缝。

表8．5．2 一级二级焊缝的质量等级及缺陷分级要求

    4 T形接头、十字接头、角接接头等要求熔透的对接和角对接组合焊缝，其焊脚尺寸不应小于壁厚δ的1／4。(图8．5．2)。

图8．5．2 焊脚尺寸示意
    5 跨越管道用于抗震的柔性连接部件、管道与支承结构之间的隔震部件安装，应符合设计和安装技术要求。
    6 跨越管线和钢结构的防腐绝缘、管道保温工程应符合现行国家标准《油气输送管道跨越工程设计规范》GB 50460的有关规定。

9 管道线路工程抗震验收

9．0．1 当施工单位按合同规定的范围完成工程项目后，应由建设单位组织施工单位、设计单位和监理单位共同对管道线路工程抗震施工进行检查和验收，验收合格后，应及时与建设单位办理交接手续。

9．0．2 交工技术资料应按现行国家标准《建设工程文件归档整理规范》GB／T 50328等有关规定编制。

9．0．3 管道线路工程场地地震安全性评价的验收资料，应符合下列内容：
    1 管道沿线地震危险性分析结论。
    2 管道沿线主要断层评价结果。
    3 重要工程场地的地震动反应谱和时程曲线。
    4 设计地震动参数对管道沿线分区的结果。
    5 管道沿线地震地质灾害预测结果。

9．0．4 工程交工验收除应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369的有关规定外，施工单位尚应符合下列资料：
    1 图纸会审涉及抗震问题的记录。
    2 抗震措施实施项目所涉及材料、构配件等的抗震性能检(试)验结果。
    3 防滑坡工程检查报告。
    4 更换液化土施工报告。
    5 标准贯入试验记录。
    6 回填疏松砂土施工报告。
    7 管道柔性接头、管道隔震部件安装记录。
    8 钢结构和管线构件检查记录。
    9 通过活动断层的管道与断层交角记录。
    10 大中型穿越工程纵断面图。
    11 管道线路工程抗震施工竣工图。
    12 管道线路工程抗震施工检查表，表格样式见本规范附录F。

附录A 管道场地地段划分

A．0．1 管道场地地段划分应按表A．0．1的规定。

表A．0．1 管道抗震场地地段的划分

附录B 滑坡体的稳定性验算

B．0．1 均质斜坡体的稳定性可采用下列方法验算：
    1 滑动面为圆弧形或近于圆弧形，可用条分法进行验算。通过坡脚任选一个可能的圆柱滑动面，其半径为R(图B．0．1)。将滑坡体分成若干等宽的铅直土条(可分为8～12条)。将各土条(宽度为b_i，高度为h_i)的重量分解为圆弧的切向力和法向力，计及水平地震力，滑坡体ABC的稳定系数应按下列公式计算：

    式中 K_s1——滑坡体稳定系数；
         N_i——滑坡体每条土的法向重力(kN／m)；
         T_i——滑坡体每条土的切向重力(滑动方向与滑动力方向相反时，取负值)(kN／m)；
         L_i——滑坡体每条土的滑动弧的长度(m)；
         Φ_F——滑动面土体的内摩擦角(°)；
         θ_i——滑坡体第i土条滑动面与水平的夹角(°)；
         W_i——滑坡体第i土条的重量(kN／m)；
         c——土的粘聚力(kPa)；
         F_i——滑坡体第i土条的地震水平力，宜取F_i＝W_i×a／g(kN／m)。

图B．0．1 受地震作用的均质斜坡
    2 对于不同的假定滑动圆心及滑动面，应依次按式B．0．1-1、式B．0．2-2和式B．0．2-3计算，最危险的滑动面应为具有最小稳定系数的滑动面。最小稳定系数应根据工程的重要性选取，可取大于等于1．2，重要区段可取大于等于1．5，特别重要区段安全系数应专门研究。不满足时，则应采取抗滑措施。

B．0．2 非均质斜坡的滑动面可为折线形，滑动面为折线形的滑坡，可采用分段计算方法验算。可沿折线的转折处条分成若干块段(图B．0．2)，从上至下逐块计算推力。每块滑坡体向下滑动的力与岩土体阻挡下滑的力之差，也即剩余下滑力，逐级向下传递，应按下列公式计算：

    式中 E_i——第i块滑坡体的剩余下推力(kN／m)；
         ψ——滑坡体各块之间的传递系数；
         E_i-1——第i—1块滑坡体的剩余下推力(kN／m)，负值时不计入；
         T′_i——作用于第i块段滑动面上的滑动分力(kN／m)；
         N′_i——作用于第i块段滑动面上的法向分力(kN／m)；
         W′_i——第i块段岩土的重量(kN／m)；
         Φ_i——第i块滑坡体沿滑动面岩土的内摩擦角(°)；
         C_i——第i块滑坡体沿滑动面岩土的粘聚力(kPa)；
         L′_i——土体滑动的长度(m)；
         θ′_i，θ′_i-1——分别是第i块和第i—1块滑坡体的滑动面与水平面的夹角(°)；
         k——滑坡体安全系数，取1．2。
    对于不同的假定滑动面，应依次按式B．0．2-1、式B．0．2-2计算，具有最大剩余下滑力的滑动面即是最危险的滑动面。在计算中，当任何一块剩余下滑力为零或负值时，说明该块对下一块不存在滑动推力。若当最终一块土体的剩余下滑力为负值或零时，表示整个土体是稳定的；如为正值，则不稳定，应当按此剩余下滑力设计支挡结构。对于重要区段，按剩余推力的110％设计支挡结构。对于非常重要区段，应专门研究。

图B．0．2 受地震作用的非均质斜坡

附录C 管道沿线饱和砂土和饱和粉土的地震液化判别

C．0．1 饱和的砂土或粉土，当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不分析液化影响：
    1 地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前时，Ⅶ、Ⅷ度时可判为不液化土。
    2 粉土的粘粒(粒径小于0．005mm的颗粒)含量百分率，Ⅶ度、Ⅷ度和Ⅸ度区分别不小于10％、13％和16％时，可判为不液化土。
    注：用于液化判别的粘粒含量应采用六偏磷酸钠作分散剂测定；采用其他方法时应按有关规定换算。
    3 当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合下列公式之一时，可不分析液化影响：

    式中 d_u——上覆盖非液化土层厚度(m)，计算时宜将淤泥和淤泥质土层扣除；
         d_w——地下水位深度(m)，宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期年内最高水位采用；
         d_b——管道底部埋置深度(m)，不超过2m时应采用2m；
         d₀——液化土特征深度(m)，可按表C．0．1采用。

表C．0．1 液化土特征深度(m)

饱和土类别	Ⅶ度	Ⅷ度	Ⅸ度
粉土	6	7	8
砂土	7	8	9

C．0．2 当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法判别地面下7m深度范围内的液化；当饱和土标准贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别标准贯入锤击数临界值时，应判为液化土。当有成熟经验时，也可采用其他判别方法。
    在地面下7m深度范围内，液化判别标准贯入锤击数临界值可按下式计算：

    式中 N_cr——液化判别标准贯入锤击数临界值；
         N₀——液化判别标准贯入锤击数基准值，应按表C．0．2选用；
         d_s——饱和土标准贯入试验点深度(m)；
         ρ_c——粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，均应采用3。

表C．0．2 标准贯入锤击数基准值

设计地震分组	Ⅶ度	Ⅷ度	Ⅸ度
第一组	6（8）	10（13）	16
第二、三组	8（10）	12（15）	18

    注：括弧内数值用于设计基本地震加速度为0．15g和0．30g的地区。

C．0．3 凡经判定为可液化的土层，应探明各液化土层的深度和厚度，并应按下列公式计算液化指数：

    式中 I_1E——液化指数；
         w_i——i土层考虑单位土层厚度的层位影响权函数(m^-1)；
         n_t——7m深度范围内每一个钻孔标准贯入试验点的总数；
         N^L_i——i点标准贯入锤击数的实测值，当实测值大于临界值时应取临界值的数值；
         N_cri——i点标准贯入锤击数的临界值；
         d^L_i——i点所在土层厚度(m)，可采用与该标准贯入试验点的相邻的上、下两标准贯入试验点深度差的一半，但上界不小于地下水位深度，下界不大于液化深度，中间的非液化土层应扣除；
         d_si——第i个标准贯入点的深度(m)；
         Z_0i——第i层土中点的深度(m)。

C．0．4 存在液化土层的场地，液化等级应根据其液化指数按表C．0．4划分。

表C．0．4 液化等级划分

液化指数	0＜I1E≤3.5	3.5＜I1E≤10	I1E＞10
液化等级	轻微	中等	严重

附录D 管材性能和拉伸应变

D．0．1 初步设计阶段，可按本规范第D．0．2条和第D．0．3条应力-应变简化折线取值；详细设计阶段，应按本规范D．0．3应力-应变简化折线取值。

D．0．2 常用钢材B、X42、X52、X56、X60、X65、X70和X80的材料性能和拉伸应变见表D．0．2。

表D．0．2 常用钢材的材料性能和拉伸应变

    注：ε₁、σ₁分别为管道应力-应变简化折线中弹塑性变形起点处的应变和应力；ε₂、σ₂分别为管道应力-应变简化折线中弹塑性区与塑性区交点处的应变和应力；E₁、E₂分别为管道应力-应变简化折线中弹性区和弹塑性区的材料模量；σ₀为管道应力-应变简化折线中弹塑性段延长线与应力轴相交处的应力。

D．0．3 管材的应力-应变简化折线可由实际的应力-应变曲线等效取得，等效的原则应符合下列规定：
    1 E1等于实际应力-应变曲线中弹性阶段模量；
    2 在容许拉伸应变ε₂前，实际应力-应变曲线与坐标轴围成的面积等于应力-应变简化折线与坐标轴围成的面积(图D．0．3)。

图D．0．3 应力-应变简化折线示意
D．0．4 国产钢材与API 5L钢材对应关系见表D．0．4。

表D．0．4 国产钢材与API 5L钢材对应关系

API	A	B	X42	X46	X52	X56	X60	X70	X80
GB/T 9711	L210	L245	L290	L320	L360	L390	L415	L485	L555

附录E 通过活动断层埋地管道有限元方法的弹簧参数

E．0．1 当有限元方法采用等效边界进行分析时，等效非线性弹簧的外力与伸长量关系式可按下式计算：

    式中 F——作用于等效非线性弹簧的外力(N)；
         △L——在外力作用下等效非线性弹簧的伸长量(m)；
         f_s——沿管轴方向土壤与管道外表面之间单位长度上的摩擦力(N／m)，可按式6．2．3-1计算；
         E——管道材料的弹性模量(Pa)，按本规范附录D选取。

E．0．2 当采用有限元方法进行通过活动断层的管道抗震的初步计算时，土弹簧的设置和模型见图E．0．2-1和图E．0．2-2，其参数可按下列公式计算：

图E．0．2-1 埋地管道的有限元模型

图E．0．2-2 土弹簧的非线性模型(三个方向)
    1 管轴方向土弹簧K_a可按下式计算：

    式中 f_u——沿管轴方向管土之间的滑动摩擦力(N)；
         D_L——土弹簧间距(m)。
    对于密砂、松砂、硬粘土和软粘土，管轴方向土弹簧的屈服位移Z_u分别取值为0．003m，0．005m，0．008m和0．01m。
    2 水平横向土弹簧K_H可按下列公式计算：

    式中 P_u——埋设场地土沿水平横向对管道的压力(N)；
         X_u——水平横向土弹簧的屈服位移(m)；
         N_ch——水平横向考虑土体粘聚力的计算参数，且N_ch≤9；c＝0时，N_ch＝0；
         c——土的粘聚力(kPa)；
         H——管道轴线至管沟上表面之间的埋深(m)；
         D——管道外径(m)；
         N_qh——水平横向与土体内摩擦角有关的计算参数，系数C₀～C₄按表E．0．2取值；Φ＝0°时，N_qh＝0。
         Φ——土的内摩擦角(°)；
         ρ_s1——管道周围场地土的密度(kg／m³)。

表E．0．2 N_qh的系数取值

    式中 q_u——垂直向上土对管道的压力(N)；
         Y_u——垂直向上土弹簧的屈服位移(m)；
         N_cvu——垂直向上考虑土体粘聚力的计算参数，N_cvu≤10；
         N_qvu——垂直向上与土体内摩擦角有关的计算参数，N_qvu≤N_qh。
        2)垂直向下土弹簧应按下列公式计算：

    式中 q_u1——垂直向下土对管道的压力(N)；
         Y_u1——垂直向下土弹簧的屈服位移(m)；
         N_cvd——垂直向下土弹簧的计算参数；
         N_qvd——垂直向下土弹簧的计算参数；
         N_r——垂直向下土弹簧的计算参数。

附录F 管道抗震施工检查报告表

F．0．1 管道抗震施工检查报告表见表F．0．1-1～表F．0．1-6。

表F．0．1-1 防滑坡工程检查报告

表F．0．1-2 更换液化土施工报告

表F．0．1-3 标准贯入试验记录

表F．0．1-4 回填疏松砂土施工报告

表F．0．1-5 管道柔性接头、管道隔震部件安装记录

表F．0．1-6 通过活动断层的管道与断层交角及施工记录

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    1)表示很严格，非这样做不可的用词：
      正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。
    2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：
      正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。
    3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：
      正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
      表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可”。

2 本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。

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