北江管道穿越施工方法探讨

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摘要：对于广东天然气管网项目一期工程北江穿越，从穿越方式比选，穿越层位选择，断面设计与敷设方式.深卵石层处理措施，风险分析、组织管理措施等几方面进行了研讨。

关键词：地质　土洞　穿越层位　固结　卡钴

中图分类号：TB21　文献标识码：A　文章编号：1672-3791(2012)02(a)-0086-01

广东省天然气管网项目一期工程是广东天然气管网的重要组成部分，承接西气东输二线和川气东送气源。该工程输气管道全长482.28km，设计输量160×108m3／a，以满足沿线各城市日益增长的天然气需求。在该管网敷设过程中，有多项控制性工程，其中北江穿越工程为关键节点。北江为通航河流，航道等级为Ⅲ级，在穿越区域蜿蜒曲折，呈近“S”展布，江面较开阔、滩沱相间，河段形态基本稳定。其管道穿越方式的选择及施工技措是成功的关键。

1　穿越方式比选

通过对穿越场地工程地质钻探和实地调绘，穿越河段分布的地层岩性为：上覆主要地层为中粗砂、淤泥质粉质粘土、砾砂、圆砾、卵石和粉质粘土，厚达30m～40m；下伏基岩为白垩系泥质砂岩、河床内局部分布砾岩。对于跨越方式，若在穿跨越工艺技术均可行和管道过江长度相差不多情况下，从设计原则，从投资、业主建设工期目标、安全、管理、防洪、防台风和航运等角度综合比选，首先应考虑穿越方式，而不采用跨越方式。

若采用隧道穿越，因覆盖层厚度大，透水性强，隧道开挖时涌水量很大；泥质砂岩遇水易软化，失水易崩解，造成隧道开挖围岩失稳等问题；同时增加了施工的成本。

虽然北江河道及水面较宽、主河道堤坝间距离较长和定向钻一次整体穿越难度及风险较大，但由于河道中间江心洲较发育，枯水期时有约400m滩地可利用，靠左岸枯水期时水面较窄，可在冬季施工、利用江心洲两次定向钻施工、中间采用大开挖深埋的方式进行连接。对于出现软硬不均的泥质砂岩，在施工时可选用适宜的钻机和钻具来解决。对于土洞，可采取抬高穿越位置，以避开土洞等不利因素，对于卵石层时可采用压力注浆固化地层或套管护壁等手段通过，同时可大大降低工程施工成本。通过对定向钻、隧道穿越及跨越方式的对比分析，北江穿越确定采用定向钻方式。

2　层位选择

北江定向钻穿越层位可选择白垩系中等风化层中穿越，当出现上部强风化层因差异风化影响，厚度变化大，若穿越深度不够，极易产生漏浆事故，此时穿越深度应在基岩面下不小于6m处。由于广东天然气管网北江穿越场地上覆地层分布较均匀，两岸两个出土点及入土点穿越所经过的地层从上至下分别为粗砂、淤泥质粉质粘土、砾砂和卵石层，因穿越深度较深无法开挖置换，可采用注浆固化进行穿越。

3　断面设计与敷设方式

北江两次定向钻穿越均采用“三直二弧”方式。敷设方式上，为避免河流冲刷及动、静水浮力对管道安全的影响，右岸侧定向钻穿越、左岸侧河床及堤坝管道采取定向钻施工敷设，其余地段及其两次定向钻中间连接段采用大开挖沟埋加稳管措施敷设方式。

4　深卵石层处理措施

由于北江卵石层较深，对于它的处理可通过两种方式进行：一是采用抽降水和开挖卵石置换土的方式处理；二是采用注浆方法将卵砾石层固结后并通过增加扩孔尺寸及洗孔次数，采用硬性钻进方式进行。当然此时也应注意可能出现的洞壁垮塌或卡钻等事故。

5　风险分析

在进行北江定向穿越时，存在一定程度的施工风险，我们提前进行了预防并进行相应的风险识别。

6　组织管理措施

为了保证工程的顺利进行，应进行合理的组织管理。首先钻进应在枯水期，以便利用北江江心洲作为钻机场地进行施工。第二，应在施工前详细分析计算定向钻施工所采用的钻机能力及钻具组合，确保其回拖力及扩孔、清孔次数。在选择导向钻头前，应先了解周边地层的地质情况。第三，由于勘察设计钻孔分析属于抽样性质，不排除由于卵石层的起伏性而造成定向钻额.外穿越卵石层的可能性，此时应及时停钻并调整施工措施。

7　结语

以上是针对北江穿越方式及施工技术的分析，根据我单位多年穿越施工经验，对江河穿越方案比选、层位确定及针对特殊情况的处置措施进行的初步探讨，希望对后续类似工程有所借鉴。

参考文献

[1]廖珍标.水平定向钻穿越施工若干问题探讨[J].城市建设理论研究，2011(16)