摘要：本文重點(diǎn)介紹了穿越渝宜高速的頂管法。揭示了制約西南丘陵地區(qū)非開(kāi)挖發(fā)展的瓶頸，并提出了一些實(shí)際解決方法以饗讀者。
　　關(guān)鍵詞：非開(kāi)挖，頂管法，天然氣管道鋪設(shè)
　　
　　1.前言2009年3月中石油工程西南設(shè)計(jì)公司委托四川省川建勘察設(shè)計(jì)院對(duì)萬(wàn)州凈化廠原料氣管線工程進(jìn)行了線路詳勘工作，工作中實(shí)地考察了需要穿越的河流和省道共計(jì)8處。本次介紹的穿越點(diǎn)屬重慶市萬(wàn)州區(qū)所轄，位于萬(wàn)州區(qū)三正鎮(zhèn)石龍村8組，距離三正鎮(zhèn)約1.8km，YG/A203～YG/A204段之間，為重慶到宜昌的主要干道，路面結(jié)構(gòu)為瀝青路面，場(chǎng)地周邊以耕地和水田為主。
　　2.穿越工程地質(zhì)地貌概況
　　2.1勘察結(jié)果按照定向鉆適用性分層方法，地層分界由上至下分別為：
　　①耕土（）：褐黃色、紫紅色，稍濕～濕潤(rùn)，粘性土質(zhì)，含植物根系等，層厚0.3m左右，公路兩側(cè)廣泛分布。
　　②-1第四系殘坡積（Q4el+dl）：主要為粉質(zhì)粘土。可塑～硬塑，有玻璃光澤，無(wú)搖振反應(yīng)，韌性和干強(qiáng)度中等，該層主要分布在渝宜高速西側(cè)，厚度3.0m左右，下伏基巖。
　　②-2第四系崩坡積(Q4c+dl)層：主要為碎石或塊石夾粉質(zhì)粘土。稍密～中密，該層主要分布在渝宜高速東側(cè)，厚度1.0～2.0m不等，下伏基巖。
　　③中統(tǒng)上沙溪廟組(J2s)，巖性為黃灰、灰紫、灰或青灰等色的砂巖、紫紅色泥巖不等厚互層。細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主，中厚層～厚層狀構(gòu)造，裂隙不發(fā)育，泥巖主要為泥質(zhì)膠結(jié)，砂巖主要為鈣質(zhì)膠結(jié)，本場(chǎng)地均有分布。
　　按照石油勘察規(guī)范場(chǎng)地環(huán)境類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)；本次勘察未見(jiàn)地下水分布；根據(jù)勘察區(qū)內(nèi)電阻率測(cè)試成果，土壤視電阻率58－67Ω•m，土壤對(duì)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性等級(jí)為弱腐蝕性，對(duì)混凝土管道腐蝕性為弱腐蝕性。
　　管道穿越的地段為渝宜高速路，不易做開(kāi)挖施工且車(chē)流量較大，初始建議沿高速路下的涵洞鋪設(shè)管道。后期現(xiàn)場(chǎng)二次考察，考慮該輸氣管道為高壓管道（設(shè)計(jì)壓力9.0MPa），屬高危險(xiǎn)性。確定為頂管法施工，先頂入直徑為250mm的混凝土管道，再穿過(guò)直徑為200mm的集輸氣管道，預(yù)期2009年第四季度施工。

　　渝宜高速穿越示意圖
　　
　　按照石油管道安裝規(guī)范，管道至少埋入地表1.5m以下。按照分層條件，本次施工主要針對(duì)的地層為地層②和地層③，為粉粘土和碎石土混合體。由于本次勘察范圍為公路兩側(cè)，未察明公路下方巖土分層情況。我院又及時(shí)組織人員于09年4月對(duì)公路下方進(jìn)行了定向鉆探勘察，結(jié)果為公路正下方基本為碎石夾粉質(zhì)粘土，并在原定頂進(jìn)方向發(fā)現(xiàn)有直徑約為3m的孤石，為避開(kāi)孤石將原線路向前移動(dòng)了5m。綜合考慮公路路肩兩側(cè)寬度和施工放坡和機(jī)械安裝方便，施工計(jì)算長(zhǎng)度為30m。靠山體一側(cè)布置工作坑，考慮到單節(jié)混凝土管長(zhǎng)度和機(jī)具安裝，工作坑開(kāi)挖體積為3m×3m×3m。采用頂力60T的單缸液壓頂管機(jī)并使用配套泥漿泵進(jìn)行施工。
　　本次長(zhǎng)度為47km的管線就有8次這樣大小的穿越工程，西南非開(kāi)挖的需求量可見(jiàn)一斑。據(jù)西四川省建勘察設(shè)計(jì)院統(tǒng)計(jì)，近3年以來(lái)西南石油天然氣管道建設(shè)中，需要做類(lèi)似處理的小型河流和道路穿越多達(dá)200余起。由于地處偏遠(yuǎn)不便于機(jī)械入場(chǎng)，很多非開(kāi)挖專(zhuān)業(yè)公司都不愿意施工。大多時(shí)候都是采用人工大開(kāi)挖的方式進(jìn)行施工，不但嚴(yán)重影響交通安全而且由于搶工期，造成多次返工檢修，給管道的后期運(yùn)營(yíng)造成隱患。
　　石油天氣管道考慮到線路布置的特殊性，主要以安全便捷為主。而西南地區(qū)的特殊地貌和地層情況也亟需要一批更加輕便靈活適應(yīng)性強(qiáng)的非開(kāi)挖機(jī)械。
　　筆者認(rèn)為主要有以下難點(diǎn)需要克服：
　　1.現(xiàn)有非開(kāi)挖機(jī)具都比較笨重，不便于山區(qū)長(zhǎng)距離運(yùn)輸。且西南處于多山丘陵地帶，地層復(fù)雜，這也對(duì)非開(kāi)挖的發(fā)展造成了一定的影響。
　　2.現(xiàn)行的非開(kāi)挖施工組織設(shè)計(jì)，都很少涉及到場(chǎng)地詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察。筆者認(rèn)為同其他巖土工程施工一樣，非開(kāi)挖施工也需要對(duì)工程地質(zhì)條件進(jìn)行勘察和分析。本工程中經(jīng)過(guò)定向鉆探補(bǔ)勘發(fā)現(xiàn)孤石就是很好一例。
　　3.現(xiàn)有非開(kāi)挖機(jī)械在軟土和粉土地區(qū)的適應(yīng)性較好，西南地區(qū)廣泛分布的第四紀(jì)土石混合體對(duì)鉆頭磨損能力和鉆具的回拖和頂力都提出了更高的要求。
　　
　　附非開(kāi)挖技術(shù)簡(jiǎn)介
　　非開(kāi)挖技術(shù)也叫做非開(kāi)挖地下管線施工技術(shù)，國(guó)外稱(chēng)為T(mén)T（TrenchlessTechnology）,它是指在不對(duì)地表進(jìn)行開(kāi)挖的情況下，利用地質(zhì)工程的技術(shù)手段，鋪設(shè)，修復(fù)或更換各種地下管道和電纜的一種高科技實(shí)用新技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)外主要的非開(kāi)挖技術(shù)方法主要有：水平定向鉆進(jìn)法（HDD），微型隧道法，導(dǎo)向鉆進(jìn)法，夯管法，水平螺旋鉆進(jìn)法，頂桿和頂管法，碎管與吃管法，內(nèi)襯與噴涂法等，后幾種方法主要用于管道修復(fù)。
　　國(guó)內(nèi)起步較晚，約于上世紀(jì)八十年代開(kāi)始起步，且主要為鋪管作業(yè)。全中國(guó)現(xiàn)在組建有中國(guó)非開(kāi)挖協(xié)會(huì)（CSTT）作為交流和促進(jìn)進(jìn)步的機(jī)構(gòu)組織。作為一門(mén)年輕的工程技術(shù)手段，非開(kāi)挖技術(shù)在各行各業(yè)的國(guó)民生產(chǎn)中已經(jīng)凸顯出其重要的作用。非開(kāi)挖技術(shù)可以廣泛應(yīng)用于穿越公路，鐵路，建筑物，河流以及在鬧市區(qū)等不允許開(kāi)挖或不能開(kāi)挖的地域進(jìn)行施工。特別是近年來(lái)環(huán)保觀念深入人心，很多工程需要在環(huán)境敏感地區(qū)進(jìn)行施工作業(yè)，非開(kāi)挖成為不二選擇。另外城市內(nèi)狹小的空間對(duì)施工器械的限制和交通等方面考慮，以及其效率和成本的綜合因素考慮，非開(kāi)挖正在成為城市地下建設(shè)的主力軍，取得了很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　與傳統(tǒng)的開(kāi)挖施工方式比較，非開(kāi)挖的主要優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：
　　1、解決了傳統(tǒng)的開(kāi)挖方式對(duì)人們正常工作和生活的影響，減少了對(duì)交通，環(huán)境，周邊建筑物基礎(chǔ)的破壞和不良影響。
　　2、在傳統(tǒng)施工方式無(wú)法施工或者嚴(yán)格禁止開(kāi)挖施工的場(chǎng)合（如穿越河流，高速公路，鐵路，機(jī)場(chǎng)等），可以采取非開(kāi)挖的方式從其下方穿越鋪管，并且可以將管線設(shè)計(jì)在工程量最少的位置。
　　3、非開(kāi)挖技術(shù)可以精確控制施工管線的鋪設(shè)方向和埋深等，并可以使管線繞過(guò)已探明的地下障礙物（如巨石，地下建筑物和其他管線），適應(yīng)性很廣。
　　4、綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益好。在綜合考慮開(kāi)挖成本以及后期處理成本的情況下，非開(kāi)挖的經(jīng)濟(jì)效益明顯。

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