摘要：本文重點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)非開挖發(fā)展的瓶頸，并提出了一些實際解決方法以饗讀者。
　　關(guān)鍵詞：非開挖，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)計公司委托四川省川建勘察設(shè)計院對萬州凈化廠原料氣管線工程進(jìn)行了線路詳勘工作，工作中實地考察了需要穿越的河流和省道共計8處。本次介紹的穿越點屬重慶市萬州區(qū)所轄，位于萬州區(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：
　�、俑�土（）：褐黃色、紫紅色，稍濕～濕潤，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。
　�、�-1第四系殘坡積（Q4el+dl）：主要為粉質(zhì)粘土�？伤堋�硬��，有玻璃光澤，無搖振反應(yīng)，韌性和干強度中等，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。
　�、壑薪y(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)，本場地均有分布。
　　按照石油勘察規(guī)范場地環(huán)境類別為Ⅱ類；本次勘察未見地下水分布；根據(jù)勘察區(qū)內(nèi)電阻率測試成果，土壤視電阻率58－67Ω•m，土壤對鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性等級為弱腐蝕性，對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，不易做開挖施工且車流量較大，初始建議沿高速路下的涵洞鋪設(shè)管道。后期現(xiàn)場二次考察，考慮該輸氣管道為高壓管道（設(shè)計壓力9.0MPa），屬高危險性。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。我院又及時組織人員于09年4月對公路下方進(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，為避開孤石將原線路向前移動了5m。綜合考慮公路路肩兩側(cè)寬度和施工放坡和機械安裝方便，施工計算長度為30m�？可襟w一側(cè)布置工作坑，考慮到單節(jié)混凝土管長度和機具安裝，工作坑開挖體積為3m×3m×3m。采用頂力60T的單缸液壓頂管機并使用配套泥漿泵進(jìn)行施工。
　　本次長度為47km的管線就有8次這樣大小的穿越工程，西南非開挖的需求量可見一斑。據(jù)西四川省建勘察設(shè)計院統(tǒng)計，近3年以來西南石油天然氣管道建設(shè)中，需要做類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)不便于機械入場，很多非開挖專業(yè)公司都不愿意施工。大多時候都是采用人工大開挖的方式進(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，給管道的后期運營造成隱患。
　　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)性強的非開挖機械。
　　筆者認(rèn)為主要有以下難點需要克服：
　　1.現(xiàn)有非開挖機具都比較笨重，不便于山區(qū)長距離運輸。且西南處于多山丘陵地帶，地層復(fù)雜，這也對非開挖的發(fā)展造成了一定的影響。
　　2.現(xiàn)行的非開挖施工組織設(shè)計，都很少涉及到場地詳細(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，非開挖施工也需要對工程地質(zhì)條件進(jìn)行勘察和分析。本工程中經(jīng)過定向鉆探補勘發(fā)現(xiàn)孤石就是很好一例。
　　3.現(xiàn)有非開挖機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。
　　
　　附非開挖技術(shù)簡介
　　非開挖技術(shù)也叫做非開挖地下管線施工技術(shù)，國外稱為TT（TrenchlessTechnology）,它是指在不對地表進(jìn)行開挖的情況下，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用新技術(shù)。目前國內(nèi)外主要的非開挖技術(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)。
　　國內(nèi)起步較晚，約于上世紀(jì)八十年代開始起步，且主要為鋪管作業(yè)。全中國現(xiàn)在組建有中國非開挖協(xié)會（CSTT）作為交流和促進(jìn)進(jìn)步的機構(gòu)組織。作為一門年輕的工程技術(shù)手段，非開挖技術(shù)在各行各業(yè)的國民生產(chǎn)中已經(jīng)凸顯出其重要的作用。非開挖技術(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)等不允許開挖或不能開挖的地域進(jìn)行施工。特別是近年來環(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)，非開挖成為不二選擇。另外城市內(nèi)狹小的空間對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，非開挖正在成為城市地下建設(shè)的主力軍，取得了很好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
　　與傳統(tǒng)的開挖施工方式比較，非開挖的主要優(yōu)點體現(xiàn)在以下幾點：
　　1、解決了傳統(tǒng)的開挖方式對人們正常工作和生活的影響，減少了對交通，環(huán)境，周邊建筑物基礎(chǔ)的破壞和不良影響。
　　2、在傳統(tǒng)施工方式無法施工或者嚴(yán)格禁止開挖施工的場合（如穿越河流，高速公路，鐵路，機場等），可以采取非開挖的方式從其下方穿越鋪管，并且可以將管線設(shè)計在工程量最少的位置。
　　3、非開挖技術(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)效益和社會效益好。在綜合考慮開挖成本以及后期處理成本的情況下，非開挖的經(jīng)濟(jì)效益明顯。

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