董煥曉+儀云云

摘 要：管道的大型河流穿跨越方案的確定受河流的地質(zhì)條件、穿越環(huán)境、河流防洪等因素的影響。本文根據(jù)孤東辛輸氣管線穿越黃河段的黃河水文地質(zhì)特點(diǎn)、穿越長(zhǎng)度、穿越環(huán)境等，對(duì)開挖、定向鉆和盾構(gòu)等穿跨越方式的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了比較分析，確定了采用定向鉆穿越方案。

關(guān)鍵詞：輸氣管線；穿越；定向鉆；黃河

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.070

1 工程概況

孤東辛輸氣管線1991年建成投產(chǎn)，起于孤島壓氣站，途經(jīng)集賢站、東營(yíng)壓氣站，最終到達(dá)臨淄輸氣末站。管道全長(zhǎng)147km，管徑分別為φ426×7、φ426×8、φ529×8，設(shè)計(jì)壓力2.5MPa，孤島壓氣站至東營(yíng)壓氣站段設(shè)計(jì)輸量80104m3/d，東營(yíng)壓氣站至臨淄末站段設(shè)計(jì)輸量120104 m3/d。穿越黃河段位于墾利縣境內(nèi)、勝利大橋下游約1km處，總長(zhǎng)約3.5km（黃河兩大壩間距），管徑為φ4268，管材為X60螺紋鋼管，采用特加強(qiáng)瀝青防腐和陰極保護(hù)

2 穿越位置選擇

黃河沿河堤兩岸多為農(nóng)田，地形相對(duì)平坦。場(chǎng)地地貌單一，屬黃河三角洲沖積平原。通過(guò)對(duì)位于墾利縣境內(nèi)，勝利黃河大橋下游約1km處的孤東辛輸氣管線穿越黃河段的現(xiàn)場(chǎng)勘察，更新段管線選定在已建穿越管線以西60m處斷面穿越。

3 地質(zhì)條件

根據(jù)《孤東辛輸氣管線黃河穿越段更新工程 巖土工程勘察報(bào)告》，選定穿越位置適宜定向鉆穿越的處巖土情況為：①勘察場(chǎng)地地勢(shì)平整，場(chǎng)地地層均由黃河三角州第四紀(jì)沉積的粘性土、粉土構(gòu)成；②該場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)無(wú)腐蝕性；對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋，在長(zhǎng)期浸水環(huán)境下無(wú)腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下具中腐蝕性；對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具中腐蝕性。③場(chǎng)地標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度為0.60m，地下水常年最高水位埋深為0.50m。

4 穿越方案選擇

石油天然氣管道在通過(guò)河流、沖溝、公路、鐵路、溪渠等自然和人為障礙時(shí)，一般采用穿越或者跨越方式通過(guò)。一般適用于那些無(wú)法采用穿越來(lái)完成或采用穿越特別困難的特殊地段，如峽谷、大型沖溝等，忠縣—武漢輸氣管道工程中的4次懸索跨越就屬于此類情況。

（1） 采用開挖穿越。開挖是河流穿越最常用的方法，也是最有效的方法之一，對(duì)地質(zhì)條件要求較低，不需要大型設(shè)備，對(duì)進(jìn)場(chǎng)道路要求較低，特別適用于不通航的中小型季節(jié)性河流。

（2）采用頂管穿越。頂管技術(shù)是利用動(dòng)力設(shè)備的推力，將穿越管段的套管從工作坑內(nèi)穿過(guò)土層一直推到接受坑的一種非開挖技術(shù)，主要應(yīng)用于重要的航道、高速公路、Ⅱ級(jí)以上公路等地段，在不斷流、不影響交通的情況下完成管道穿越處的施工。

（3）采用盾構(gòu)穿越。盾構(gòu)法是采用盾構(gòu)為施工機(jī)具，在地層中修建隧道和大型管道的一種暗挖施工方法。施工時(shí)在盾構(gòu)前端切口環(huán)的掩護(hù)下開挖土體，在盾尾的掩護(hù)下拼裝襯砌（管片或砌塊）。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得穿越地段河水水面寬度約為528m，本工程屬大型穿越，考慮100年一遇設(shè)計(jì)洪水頻率，并結(jié)合黃河地質(zhì)資料的分析和研究，對(duì)上述各穿越方案進(jìn)行比較和技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，綜合考慮投資、環(huán)境影響等各種因素，本工程選擇定向鉆穿越設(shè)計(jì)。

5 定向鉆穿越設(shè)計(jì)

根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，穿越地質(zhì)從上到下依次為粉土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉土，管道穿越的主要地層為第6層粉質(zhì)粘土（河床下18.6～21.4m）。另根據(jù)黃河管理委員會(huì)的規(guī)定和要求，黃河兩岸大堤不允許穿越，所以更新段管線穿越黃河河床后在河灘內(nèi)進(jìn)行埋地敷設(shè)并與已經(jīng)管線對(duì)焊連接，穿越水平距離為1000m，曲率半徑為639m，管線最大理論穿越深度為18m，入土角為10°，出土角為5°，穿越段總長(zhǎng)為1500m（包括連接段和水平段距離）。

6 結(jié)束語(yǔ)

河流穿越方案的選擇除了受地質(zhì)條件、穿越位置、穿越長(zhǎng)度的限制，還受地方水利部門、施工季節(jié)不同以及工期要求等因素影響，所以在選擇河流穿越方案時(shí)，既要滿足工期的要求，同時(shí)還要加強(qiáng)與地方水利部門溝通，根據(jù)施工季節(jié)的不同，在滿足水利部門的要求下選擇最優(yōu)的穿越方案和適當(dāng)?shù)氖┕すに嚧_保穿越成功。

參考文獻(xiàn)：

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