前言
伴随国民经济的进步，科技的进步，使用管道输送各种介质的范围及范围愈加广，距离愈加远。输送管道的设计、施工、维护等有它的特殊性，它和地形、地质、输送的介质、管材等有着密切的关系。在长距离管道安装中，因为各方面的原因，使用直埋的办法最为常见，而直埋管道的基础对不同地基、土质也有着不一样的需要。不好的地质主要有：软粘土、杂填土、冲填土、膨胀土、红粘土、泥炭质土、岩溶、湿陷性黄土等。湿陷性黄土区域在国内土地面积中占相当大的比率，在这种土质中敷设管道，对地基的处置有着特殊的需要。本文着重介绍湿陷性黄土区域管道基础的处置与施工的几种办法。
1、湿陷性黄土的分布
在国内，黄土和黄土状土广泛分布在华北、西北等地，且地层多、厚度大。在这类区域，一般气候干燥、降雨量少，蒸发量大，是干旱、半干旱气候种类。黄土分布区域年平均降水量在250～500mm之间。黄土在自重或肯定荷重用途下受水浸湿后其结构飞速破坏而发生显著的附加下沉，以至在其上的建筑物遭到破坏。这是黄土的一种特殊性质。国内湿陷性黄土分布约占黄土分布面积的60％，大多数在黄河中游区域。
因为各地黄土堆积环境、地理和气候条件不同，导致其在堆积黄土的物理、力学性质等方面都具备明显的差别，湿陷性有自西向东、自北向南渐渐减弱的规律。
2、管道地基处置
因为湿陷性黄土的特质，在湿陷性黄土区域管道发生事故的重要原因是地基的不均匀沉降。因此管道对地基强度、稳定性及不均匀沉降有极为严格的需要。
2.1影响地基的几个原因
（1）强度及稳定性。当地基的抗剪强度不足以支撑上部结构的自重及附加荷载时，地基就全产生局部或整体剪切破坏。
（2）压缩及不均匀沉降。当地基因为上部结构的自重及附加荷载用途而产生过大的压缩变形时，尤其是超越管道所能允许的不均匀沉降时，则会引起管道过量下沉，接口开裂，影响管道的正常用。
（3）地震导致的地基土震陷与汽车的振动和爆破等动力荷载可能引起地基土失稳。
（4）地基渗漏量或水力比降超越容许值时，会发生水量损失或因潜蚀和管涌而可能致使管道破坏。
当管道的天然地基存在上述四类问题之一或几个时，应采取适合的地基处置手段，以确保管道的安全正常运行。在确定管道基础处置策略时，可依据工程的具体状况对几种处置办法进行技术、经济与施工进度等方面的比较。适当的地基处置肯定是技术靠谱，经济合理，又能满足工程进度的需要。
2.2湿陷性黄土地基的处置办法
为了保证湿陷性黄土地基上管道的安全和正常用，在绝大部分状况下都需要考虑地基处置，湿陷性黄土地基处置的目的是消除黄土的湿陷性，同时提升地基的承载能力。
管道的地基处置不同于其它建筑物地基的处置，管道地基处置主如果全部或部分消除其湿陷性。对非自重湿陷性黄土地基，如基础下地基处置厚度达到压缩层下限，或达到饱和的自重重压与附加重压之和等于或小于该土层的湿陷起始重压，就能觉得地基的湿陷性全部消除。对自重湿陷性黄土地基，因为地基的湿陷量和湿陷变形与自重湿陷性土层的厚度、浸水面积有关，而与压缩层厚度无关，所以需要处置基础地面以下的全部自重湿陷性黄土层。
在非自重湿陷性黄土地基上，对Ⅰ级湿陷性黄土一般无需地基处置。对于Ⅱ级处置厚度为1.0～1.5m，如处置厚度小于1.0m时，湿陷性仍要危及构筑物或管道安全。对于Ⅲ级湿陷性黄土，处置厚度为1.0～2.0m，Ⅳ级应为2.0～3.0m。除此之外，应依据土层的湿陷性系数的分布状况，湿陷性黄土层的厚度及管径、管材、介质等具体状况，适合增加或降低处置厚度。
湿陷性黄土层的管道基础处置办法不少，常见的办法有土或灰土垫层、砂或砂垫层、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸法等。各种处置办法都有它的适用范围，局限性和优势和弊端。
因为管线长，工程地质条件千变万化，而且机具、材料等条件也会因区域不同而有较大差别。因此，对每一具体线段都要进行细致剖析，从地基条件、处置需要（包含处置达到的各项指标、处置范围）、工程成本、材料、机具等很多方面进行考虑，以确定适合的地基处置办法。
2.2.1灰土垫层本文灰
土垫屋常被用于非自重湿陷性黄土区域管道基础的处置。一般适用于处置1～4 m厚的软弱土层。管道的基础是条形基础，用途于地基上的力也比其它建筑物小，而且是基槽开挖后埋入地下，表面的软弱土一部分已被去掉，所以在管道施工中常用灰土（或素土）垫层来处置湿陷性区域的管道基础，以提升承载力，降低沉降力。
灰土垫层是将基础下面肯定范围内的弱土层挖去，用肯定体积比配合的灰土在含水量状况下分层回填夯实或压实。
（1）承载力的确定。经过人工压实（或夯实）的3∶7灰土垫层，当压实系数控制在0.97及干土重度不小于14.5～15.0kN/m3时，其容许承载力可达300kPa以上。对于2∶8灰土，当压实系数控制在0.97及干土重度不小于14.8～15.5 kN/m3时，其容许承载力可达 300kPa。
（2）灰土垫层材料配比。灰土中石灰用量在肯定范围内，其强度随灰土用量的增大而提升，但当超越肯定限值后，强度则增加非常小，并且有渐渐减小的趋势。1∶9灰土只能改变土和压实性能，2∶8和3∶7灰土一般作为含灰率，但与石灰的等级有关，一般应以CaO+MgO所含总量达到8％左右为。
灰土中土不只作填料用，而且参与化学用途，特别是土中的粘粒或胶粒具备肯定活性和胶结性。含量越多，灰土强度越高，土粒粒径不能大于15mm.灰土垫层的施工，应严格按有关流程进行。
（3）灰土的水平检验。一般使用环刀取样，测定其干土重度。水平标准可按压实系数确定，一般为0.93～0.95.管道基础压实系数一般使用0.95，不能小于0.90。
（4）灰土垫层的厚度与湿陷变形的关系。垫层具备肯定的厚度才能使湿陷量的上部土层的湿陷性消除，并由垫层扩散到天然黄土层的附加力降低到某种程度，使浸入后的湿陷量降低。垫层的宽度则以沟槽宽度为依据，对于孔洞、沟涧、墓穴及其它回填土、淤土区域，垫层处置范围要扩大。
2.2.2素土垫层
素土垫层是先挖去基坑下的部分或全部软弱土，然后回填素土分层夯实，处置Ⅰ级非自重湿陷性黄土，管径不大的管道基础常使用素土垫层。
素土垫层的土料一般以粘性土为宜，填土需要在无水的管沟（基坑）中进行。夯（压）推行工时，应使土的含水量接近于含水量，填土的夯（压）实应分层进行，多层虚铺的厚度可参照灰土垫层的虚铺厚度。
2.2.3砂和砂石垫层
当管道的不透水性基础与软土层相接触时，在荷载有哪些用途下，软弱土地基中的水被迫从基础两侧排出，基底下的软弱土不容易固结，形成较大的孔隙水重压，还可能致使因为地基强度减少而产生塑性破坏的危险。砂垫层和砂石垫层材料透水性大，软弱土层受压后，垫层可作为好的排水面，可以使基础下面的孔隙水重压飞速消散，加速垫层下软弱土层的固结和提升其强度，防止地基土塑性破坏。因此湿陷性黄土地基处置也可使用砂和砂石垫层。
砂垫层的厚度一般依据垫层底面处的自重应力与附加应力之和不大于同一标高处软弱土层的容许承载力来计算。
δc＋δz≤R式中δc——垫层底面处土的自重应力，kPa；
δz——垫层底面处土的附加应力，kPa；
R——垫层底面处软弱土层修正后容许承载力，kPa。
具体计算时，一般可依据砂垫层的容许承载力确定垫层基础宽度，再依据下卧土层的承载力确定出砂垫层的厚度。
砂垫层的宽度除应满足应力扩散的需要外，还要依据垫层侧面的容许承载力来确定，预防垫层向两边挤动。假如垫层宽度不足，侧面土层又比较软弱时，垫层就大概部分挤入侧面软弱土中，使基础沉降增大。
砂、砂土垫层的材料宜使用级配好，质地坚硬的粒料，其颗粒的不均匀系数不小于10。管道基础砂垫层以中粗砂为好，也可掺加少量的碎卵石。
关于水平检查，用容积不小于200cm3的环刀压入垫层土取样，测定其干土重度，以不小于砂料在中密状况时的干土重度数为合格，如中砂一般为15.5～16kN/m3。
2.2.4强夯法
强夯法处置地基具备成效显著、设施简单、施工便捷、适用范围广、经济易行和节省材料等优点。对湿陷性黄土地基的加固有较好的成效，在管道施工中，若遇见湿陷性黄土层厚、湿陷性变形大，且管道自重大，对管道的安全性需要高的状况下，也可用强夯法来处置基础。
在湿陷性黄土地基土上进行强夯，当夯击能为1000～2000kN时，一般可消除夯面下5～8m深内黄土底湿陷性，5m深度内的土的压缩模量可提升到150MPa，容许承载力可提升到200kPa以上。
2.2.5需要注意的地方
管道地基处置不同于其它建筑工程，大多数地基处置办法的加固成效并非施工结束后就能全部发挥，还需要在施工完成后经过一段时间才能逐步体现出来，其次，每一线段的地基处置存在它的特殊性，而且地基处置成效大都是隐蔽工程，非常难直接检验其处置成效。这就需要在地基处置施工过程中和施工完成之后注意下面什么时间：
（1）在地基处置施工中，只知道怎么样施工是不够的，还需要知道所使用处置办法的原理、技术指标和水平需要。
（2）进行施工水平和处置成效的检验，确保工程水平。
（3）作好监测工作，以保证施工的正常进行，通过察看采集数据为下一阶段的工作提供靠谱的依据。
（4）使用可行的测试方法来检验处置成效。
（5）通过剖析可获得必要的参考值，可以验证设计，必要时进行设计修改，也可通过剖析获得宝贵的经验。