黄河卵石地质条件下定向钻穿越的设计与应用_中华文本库
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黄河卵石地质条件下定向钻穿越的设计与应用
Design & application of HDD crossing Huanghe river in the gravel layer
彭云超（华东管道设计研究院）
摘要：中石化在河南建设洛阳至驻马店成品油管道，管道全长为425km 。超厚卵石层的穿越一直是定向钻的禁区，而中石化在洛阳东南采用定向钻成功穿越超过30m 厚的卵石层的黄河。本项目采用了两端加钢套管，用两台钻机在中间对接的穿越方案。实施过程中成功的解决了在卵石中倾斜顶进钢套管，以及在砂岩中对接管道的难题。本定向钻穿越于日正式开工，9月29日竣工。其穿越的成功，标志着在超厚卵石层的定向钻穿越方面有了较大的进展。
主题词：管道 定向钻 对接 穿越
中石化在河南建设洛阳至驻马店成品油管道，管道全长为425km 。成品油管道在洛阳东南穿越黄河，穿越处管道规格为φ355.6×9.5。在合理的可经过区域，都需要穿越超过30m 厚的卵石。在经过定向钻、跨越、盾构、顶管等多方案比选之后，选择了安全性、工期、维护量、经济性较好的定向钻穿越。
穿越卵石层一直是定向钻应用的难点，根据广泛的调研，国内定向钻穿越卵石层最厚为10m 左右，且采用了入土端下套管，出土端大开挖的穿越方式。国内也有对定向钻穿越中的不超过10m 厚的卵石采用灌浆固结的方法，实施效果不太好，仍旧有较大规模的塌孔（可能由于灌浆施工单位施工原因或者砂卵石中胶结程度的不均匀，造成高压水泥浆不能到达预期的注浆区域）。本次穿越在出入土点的卵石层厚度均超过30m ，埋深超过40m ，卵石层的通过方式是穿越成功的关键。对于30m 厚卵石层，本穿越采用大角度出入土，加设套管的方案；水平段避开了卵石层，在较深的地层中穿越；由于两侧卵石层都很厚，需要采用定向钻河底对接的技术。本方案成功穿越1630m 黄河，并同孔回拖φ121光缆套管，为相关地质下的定向钻穿越积累了宝贵经验。
二、 穿越设计
1、地质情况
经勘探揭露，在勘察场地内地基土（岩）共分6层。①～③层为第四系全新统冲洪积形成的砂性土和碎石土，④层为第四系上更新统冲洪积形成的碎石土，⑤～⑥层为上第三系洛阳组沉积形成的粉砂岩、粉细砂岩。现自上而下分述如下：
a l ＋p l ①粉土（Q4）
浅***。局部夹粉细砂薄层，孔隙不甚发育，稍湿～饱和。松散。 该层层厚1.40～8.50m ，层底标高106.14～112.55m 。
a l ＋p l ②中细砂（Q4）
褐***、灰***。矿物成分以石英、长石、云母为主。含有少量砾石。局部夹粉质粘土薄层，饱和，松散－稍密。
该层层厚0.50～8.80m ，层底标高99.45～109.78m 。
a l ＋p l ③卵石（Q4）
杂色。物质成分以石英岩、石英砂岩为主，次为安山岩、玄武岩等。磨圆较好，多呈亚圆形。一般粒径30～70mm ，大者90～140mm ，含零星漂石，
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来源：　　作者：祝益波;
天然气管道水平定向钻穿越公路的相关应力计算　 1　概述随着西气东输长输管线工程的建设,天然气管道的覆盖范围越来越广,管道与铁路、公路、河流交叉的频率也越来越大,由于铁路、公路、河流与当地的交通建设、人民生活息息相关,因此选择一种合理的穿越方式穿越铁路、公路、河流显得十分地必要。水平定向钻技术是一种在不开挖地表面的情况下敷设、修复和更换地下管道的一种非开挖施工工艺技术,现已广泛应用于天然气、煤气、供水、电力、电信、石油等管线的敷设施工中,适用于沙土、粘土、粉土等多种地质情况[1]。本文以实际工程中的一段天然气高压管道水平定向钻穿越高速公路为例分析穿越工程中天然气管道的受力情况。2　国家规范对穿越高速公路的要求《城镇燃气设计规范》GB第6.3.9条中规定“穿越铁路或高速公路的燃气管道,应加套管”,但其注有“当燃气管道采用定向穿越并取得铁路或高速公路部门同意时,可不加套管”。《油气输送管道穿越工程设计规范》GB第7.1.3条“穿越铁路或二级及以上公路时,应采用顶进套管、顶进箱涵或水平定向钻穿越方式”;旧版《油气输送管道穿越工程设计规范》GB第3.5.6条“穿越铁路或二级及二级以(本文共计2页)　　　　　　　　　　
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