安全评价报告（DOC32页）精编版[32页].docx

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1、最新资料推荐编号：电力管道工程定向钻穿越京港澳高速保护公路质量和安全的技术评估报告法定代表人：技术负责人：评估项目负责人： 裕实国际有限责任公司二一七年九月十一日最新精品资料整理推荐，更新于二二一年一月十八日2021年1月18日星期一17:52:16评估人员姓 名资质证书编号从业登记号签 名项目负责人评估组成员报告编制人报告审核人过程控制负责人技术负责人目 录第一章 项目概况11.1 工程简介11.2 穿越段自然概况11.2.1 气象条件11.2.2 地貌地质描述11.3技术评估任务31. 4 技术评估依据3第二章 主要方案52.1 电力管道定向钻穿越*高速设计方案52.2管道定向钻穿越*高速

2、施工方案52.2.1定向钻施工的优点52.2.2定向钻施工的缺点52.2.3定向钻施工62.2.4施工措施8第三章 主要危险、有害因素辨识与分析113.1主要危险有害物质特性分析及分布113.1.1主要物质特性113.1.2 主要危险、有害物质的危险性等级123.2公路路基沉降对管道的影响分析133.4 定向钻穿越施工过程中对公路及附属设施质量和安全的影响分析133.4.1工程失败133.4.2路面隆起、沉降和塌陷143.4.3路基、路面崩裂143.4.4泥浆污染143.4.5施工作业活动引起的交通事故14第四章 穿越段对公路、公路附属设施质量和安全的技术评估154.1 公路行政许可评估154

3、.1.1相关条文154.1.2有关公路行政许可的检查和评估174.2 交叉角度评估174.2.1相关条文174.2.2交叉角度检查和评估174.3侵入公路建筑界限评估174.3.1相关条文174.3.2侵入公路建筑界限检查和评估194.4管道埋深评估194.4.1相关条文194.4.2管道埋深检查和评估204.5沉降评估204.6 管道壁厚评估214.7 施工对公路交通安全的影响评估224.8场地恢复224.9总体评价22第五章 建议对策措施245.1 防工程失败的对策措施245.1.1选择适宜的钻机245.1.2加强导向孔的施工质量245.1.3控制预扩孔的偏移和波浪245.1.4加强泥浆的

4、流变性控制255.1.5选择适宜的钻具，加强扩孔量的控制，防止塌孔255.1.6妥善处理发送沟255.1.7加强设备的维护保养255.2防路面隆起、沉降和塌陷的对策措施265.3防路基、路面崩裂的对策措施265.4防泥浆污染的对策措施265.5防交通安全事故的对策措施26第六章 结论与建议286.1 结论286.1.1有关公路行政许可评估结论286.1.2 交叉角度评估结论286.1.3侵入公路建筑界限评估结论286.1.4管道埋深评估结论286.1.5沉降评估结论286.1.6管道壁厚评估结论296.1.7交通安全的评估结论296.1.8场地恢复296.1.9总体评价296.2 建议30第一

5、章 项目概况1.1 工程简介本工程为郑州经济技术开发区云7板航海路南线21#-31#、云21板航海东路南线21#-32#线路改造项目穿越京港澳高速航海路上口（东向西）匝道定向钻施工，设计为架空10KV高压线路入地，采用16位顶管敷设，沿航海东路中北28米布置，采用定向钻施工工艺，保证高速道路通行不受施工的影响。1.2 穿越段自然概况1.2.1 气象条件郑州市属北温带大陆性季风气候，冷暖气团交替频繁，春夏秋冬四季分明。冬季漫长而干冷，雨雪稀少；春季干燥少雨多春旱，冷暖多变大风多；夏季比较炎热，降水高度集中；秋季气候凉爽，时间短促。全年平均气温15.6；8月份最热，月平均气温25.9；1月份最冷，

6、月平均气温2.15。全年平均降雨量542.15毫米，无霜期209天。全年日照时间约1869.7小时。1.2.2 地貌描述开发区属黄河冲积区，地势平坦，相对高度一般为5-10米，多为沙荒地和薄产田。区内村庄稀少，人口密度低(237人/平方公里)。开发区属季风性气候。冬季主导风为东北风和西北风，夏季为南风。全年静风频率为15%。冬季平均室外风速为2.8米/秒。郑州市水资源年平均总量为2244亿立方米(不包括中、深地下水)。地下水为东丰西欠，年径流量为西丰东欠。开发区地下水位6-8米，地下水资源丰富。300米深井单井出水量达60吨/小时，水质良好。开发区西有七里河，东有潮河，两河均属贾鲁河支流。开发

7、区跨黄河冲积平原和源前冲积平原两个地貌单元，属于稳定场地，承载力标准值95220kpa。水位埋深68米。地震设防烈度为7度。1.3技术评估任务中华人民共和国公路法第四十五条规定“跨越、穿越公路修建桥梁、渡槽或者架设、埋设管线等设施的以及在公路用地范围内架设、埋设管线、电缆等设施的应当事先经有关交通主管部门同意”。因此涉路工程行政许可是交通主管部门的法定职责。 成品油管道定向穿越长湘高速属于涉路工程的范畴，对其进行安全评估能够从源头上减少其对公路结构和交通安全的影响，为公众出行、公共安全提供保障。 本项目将根据业主提供的云7板航海路南线21#-31#、云21板航海东路南线21#-32#线路改造项

8、目穿越京港澳高速航海路上口（东向西）匝道定向钻施工线路施工图设计文件，站在公正、客观、科学的立场上，对照“安全、经济”的原则分析该工程对京港澳高速及其附属设施质量和安全的影响进行技术评估。本管道穿越段同时穿过京港澳高速公路，故本报告主要对高速公路的影响进行技术评估，具体内容如下：1）云7板航海路南线21#-31#、云21板航海东路南线21#-32#线路改造项目穿越京港澳高速航海路上口（东向西）匝道定向钻施工对高速公路及其附属设施的质量和安全进行技术评估。2）结合建设条件对管道穿越段设计和施工方案的合理性进行审核并提出咨询意见。 通过论证该穿越管道的施工、运行过程中在安全方面的可行性给出技术评估

9、结论。保障管道的安全安装，保护公路及其附属设施的质量，保障公共交通安全，为公路管理部门实施监察、管理提供依据。1. 4 技术评估依据1）中华人民共和国公路法（2009年主席令第18号修正）2）中华人民共和国公路管理条例（2008年国务院令第543号）3）公路工程技术标准（JTGB01-2003）4）公路路线设计规范（JTGD20-2006）5）公路项目安全性分析指南（JTG/TB05-2004）6）公路桥涵设计通用规范（JTG D602004）7）关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定(试行)（78交公路字698号）8）埋地钢质管道交流排流保护技术标准（SY/T 00322000

10、）9）管道穿越工程施工及验收规范（SY/T 407995）第二章 主要方案2.1 电力管道定向钻穿越京港澳高速设计方案2.2管道定向钻穿越京港澳高速施工方案2.2.1定向钻施工的优点 1）定向钻穿越施工具有不会阻碍交通，不会破坏绿地，植被，不会影响居民的正常生活和工作秩序，解决了传统开挖施工对居民生活的干扰，对交通，环境，周边建筑物基础的破坏和不良影响。2）现代化的穿越设备的穿越精度高，易于调整敷设方向和埋深，管线弧形敷设距离长，完全可以满足设计要求埋深，并且可以使管线绕过地下的障碍物。3）本穿越段管道在路面的覆盖厚度约为10m，所以采用水平定向钻机穿越，对周围环境没有影响，不破坏地貌和环境，

11、适应环保的各项要求。 4）采用水平定向钻机穿越施工时，施工不受季节限制，具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点。5）与其它施工方法比较，进出场地速度快，施工场地可以灵活调整，尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性，并且施工占地少工程造价低， 施工速度快。2.2.2定向钻施工的缺点定向钻施工是一项新的生产工艺技术，目前我国尚无统一的技术标准和施工验收规范。1)施工结束，产品管与回扩孔之间的空隙处理，不能像开槽埋管的施工方法回填密实，对于横穿道路的管线部位，孔内泥浆固结后，道路可能出现微量下沉。2)由于非开挖法施工铺设的管道高程近似倒置曲线，雨污水管道内淤积污物清洗不便。3)当施工现场有

12、干扰时，如无线电发射台、输电线路、变压器等将影响手持式跟踪仪的测量精度。2.2.3定向钻施工1）钻机及配套设备就位将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机就位完成后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。2)测量控向参数按操作规程标定控向参数，为保证数据准确，在穿越轴线的不同位置测取，且每个位置至少测四次，进行对比，并做好记录，取其有效值的平均值作为控向Line Az值。3) 泥浆配制由于穿越经过地层主要是粉质粘土、砂卵石层、砾岩及砂岩，软硬变化复杂，对泥浆的要求比较高，为克服对付这种不利因素，将采取以下措施：水源采取就近取水，用水泵输送至水罐内，在水罐中沉淀、过滤后配浆。按照实验室确定好的泥浆配

13、比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出符合要求的泥浆。为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，增加泥浆储存罐和泥浆快速水化装置。泥浆的回收利用：钻机场地和管线组装场地各有一个泥浆收集池，泥浆通过泥浆池收集，再经过泥浆回收系统回收再使用。泥浆在各个阶段所起的作用如下：钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥砂携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力，降低钻头的温度；预扩孔阶段要求泥浆具有很好的携带能力，护壁效果，防止地层坍塌；扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的润滑、护壁、携砂能力，减少摩阻和扭矩。4）钻机试钻开钻前做好钻机的安装和调试等一切准备工作，确定系统运转正常。严格按照设计图纸和施工验收规范进行

14、试钻，当钻进12根钻杆后，检查各部位运行情况，如各种参数正常即可正常钻进。5钻导向孔 导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键，首先钻光缆套管导向孔及回拖光缆套管，再进行主管线导向孔钻进。导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键。控向对穿越精度及工程成功至关重要，并直接关联到主管穿越。开钻前仔细分析地质资料，确定控向方案，泥浆与司钻重视每一个环节，认真分析各项参数，互相配合钻出符合要求的导向孔，钻导向孔要随时对照地质资料及仪表参数分析成孔情况，达到出土准确，成孔良好。为防止钻孔时导向孔与设计穿越曲线的偏移，将布置人工磁场(Tru-Trucker system)确保穿越的精度。在施工中，要严格按照施工规范，

15、确保每根钻杆的操作符合设计所规定的曲率半径。钻进过程中，要根据泥浆返流情况及时做出正确的判断，掌握地层的实际情况，合理利用泥浆的润滑、护壁作用，防止沉砂、塌孔、包钻、卡钻。6）扩孔导向孔完成后，钻头及时拆卸，装上检查合格的350mm的扩孔器沿着已形成的导向孔进行第一次预扩孔，扩孔速度要慢于正常速度，泥浆流量和泥浆配比要符合要求，终孔直径为650mm。在扩孔中，为保证泥浆的性能、用量。将在出土点侧安装一套泥浆处理系统，与钻机侧的泥浆系统同时进行“对注作业”。7）管线回拖回拖是定向穿越的最后一步，也是最为关键的一步。管线回拖前要仔细检查各连接部位的牢固，在回拖时进行连续作业，避免因停工造成阻力增大

16、。为保证回拖的顺利和防腐层不受破坏，将采取以下措施：1）回拖前，对穿越主管进行电火花检漏，对存在的漏点及时进行补伤。2）管线回拖采用发送沟的方式进行。发送沟采用单斗作业，其尺寸为上口宽3m、下口宽1.2m、深1.2m；在挖发送沟时，计算好管线进入孔洞的这一段发送沟的坡度，确保发送沟与穿越孔洞的圆滑平缓。3）在回拖作业时，增加高润滑泥浆，使高润滑泥浆象薄膜一样附着于防腐层表面，保护防腐层，减少回拖阻力。8）钻机场地地貌恢复、剩余泥浆处理和设备转场。回拖完毕后，立即进行设备转场，同时进行泥浆处理、地貌恢复工作。采用罐车将废弃泥浆运至环保部门指定的地方。2.2.4施工措施1) 防止定向钻在钻孔时导向

17、孔与设计穿越曲线偏移的措施探头校验控向系统操作手册相关要求，对探头进行效验，探头测量精度在规定范围内才允许使用。方位角平均值法方位角准确度对横向偏差（左右偏移）影响较大。因此，在穿越中心线上，选择三个不同位置，每个位置旋转探头四次，每次旋转90度，最终取方位角测量值的平均值，这样测量的方位角最接近实际方位角，有助于提高左右偏移的准确度。采用人工磁场探头进入人工磁场区域，在人工磁场方式下测量的钻头的位置接近钻头实际位置，根据人工磁场下的测量值及时纠正钻进方向，使钻头的测量位置更接近实际值。安排有经验的控向、司钻操作控向原理对绝大部分搞控向的技术人员来说都没有问题，控向、司钻的实际经验非常重要，经

18、验丰富的控向、司钻人员在复杂的钻进控制上会更合理，钻出的曲线更圆滑。严格按照控向作业指导书操作根据每一个穿越工程的地质、管径、壁厚情况及设计参数，以控向人员为主，司钻、泥浆人员配合，编制控向作业指导书，严格按照指导书操作。2)防止定向钻穿越预扩孔卡钻事件发生的措施控制扭矩在合理的范围内扭矩过大，钻杆卸扣困难，欲速则不达。因此，根据设备性能、钻具情况及司钻操作规范，把扭矩控制在适宜的范围内。严格按泥浆作业指导书进行泥浆配比做好扩孔记录在每级扩孔施工中，要认真观察扩孔情况，填写每一级扩孔数据。如果发生扩孔不顺畅等，则需进行一次洗孔。实际扩孔尺寸可根据现场情况进行调整。合理布置水咀的数量和直径根据地

19、质情况及扩孔直径，合理布置水咀的数量和直径，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力，减少钻屑床的生成。合理选择钻具配合合理的钻具配合有助于提高扩孔效率，并减小风险。我公司利用多年施工经验，已开发出大口径长距离定向钻穿越钻具组合。配备解卡钻具在实际施工中，一旦发生卡钻，利用我公司自主研制的解卡钻具可快速解卡，避免时间长孔洞塌方报废的情况。解卡钻具已成功应用于磨刀门水道穿越及其它管线穿越工程中。3)确保管线顺利回拖措施作为管道定向钻施工的最后一环，回拖作业的成败直接决定着整个定向钻工程的成败。为保证穿越管道顺利回拖完毕，在本工程中做好以下应急措施准备。管道采用发送沟方式回拖，沟内注水，减小回拖力。

20、采用夯管锤助力回拖。4)泥浆的处理、防冒浆措施泥浆的处理措施：泥浆回收处理再利用。泥浆回收处理再利用措施是泥浆处理的主要措施，也是降低施工成本的主要措施。a、在钻机入、出土点附近挖一个沉沙池（泥浆池），使从地下返出的废泥浆流入沉沙池，使废泥浆中的钻屑自然沉淀。b、利用轴流泵，将经过初步沉淀的废泥浆抽到泥浆振动筛上。c、利用泥浆振动筛将废泥浆进行第一级除砂处理。d、利用除砂清洁器将废泥浆进行第二级除砂处理。e、利用除泥清洁器将废泥浆进行第三级除砂处理。f、在穿越施工中，废泥浆一般经过以上三级处理即可满足施工要求，重复再利用。泥浆的处理措施：泥浆外运、掩埋。a、回收废泥浆时分离出来的泥沙等，设专门

21、的堆放场地。b、定向穿越施工完成后，对剩余泥浆和回收废泥浆时分离出来的泥砂运送到当地垃圾填埋场。剩余泥浆外运，都要征得相关部门同意，不可造成环境污染。剩余泥浆外运时要使用密封好的灌车运输，防止运输过程中泥浆洒落到路途上。第三章 主要危险、有害因素辨识与分析3.1主要危险有害物质特性分析及分布本管道穿越长湘高速段的主要地质情况为丘陵地带，地形起伏。管道处于第二层地质，该层地质为圆砺，杂色，密实，亚圆形为主，粉质黏土充填。主要粒径10-20mm直间，约占50%，最大可见50mm以上，成分不一。最大揭露厚度为3.0m，未揭穿，土石等级为级。由于本管道穿越段位于第二层地质，地基发生沉降的可能性不大，故

22、不会发生因地基不均匀沉降引起管道的破坏。3.2定向钻穿越施工过程中对公路及附属设施质量和安全的影响分析根据类比工程，结合本管道水平定向穿越的实际情况，该穿越段对公路及其附属设施的影响主要表现为：工程失败；路面沉降、塌陷；路堤、路面崩裂和泥浆污染。3.2.1工程失败工程失败的主要后果表现为回拖失败、扩孔报废。其主要原因可能是：钻机能力不够；导向孔不符合要求；预扩孔偏移量过大；孔内泥屑堆积过多；塌孔：管道进孔不顺畅；设备故障。泥浆含水量过大，引起孔壁亲水性土壤吸水导致缩孔，当缩孔时强行开钻，可能发生卡钻甚至导致工程失败。3.2.2路面隆起、沉降和塌陷根据类比工程，路面隆起、沉降和塌陷在定向钻穿越中

23、时有发生。其主要原因可能是出、入土点距路基过近、地质较差或预扩孔直径过大、未进行沉降观测等。从而导致路基塌陷或破坏，路面结构层龟裂、反射裂缝甚至塌陷。一旦路面塌陷，将影响省道的交通安全。3.2.3路基、路面崩裂水平定向穿越引起路基、地面崩裂一般只在(钻机)入土点发生。其主要原因可能是出、入土点距路基过近、孔内泥屑堆积过多、局部塌孔、回拖速度过快等。3.2.4泥浆污染由于大口径管道的水平定向穿越泥浆使用量非常大，除出、入土点两端的泥浆池存储的泥浆需要处理之外。穿越沿程的冒浆、跑浆可能造成公路边沟、耕地、水域污染。3.2.5施工作业活动引起的交通事故由于管道从长湘高速罗家冲大桥台背西侧路基穿越，出

24、土点与入土点的设备、材料进场，人员的作业活动可以从高速公路辅导和罗家冲大桥下通过，故本穿越段施工作业活动对高速公路的运营安全无影响。第四章 穿越段对公路、公路附属设施质量和安全的技术评估4.1 公路行政许可评估4.1.1相关条文中华人民共和国公路法（2009年主席令第18号）第四十四条规定，“任何单位和个人不得擅自占用、挖掘公路。因修建铁路、机场、电站、通信设施、水利工程和进行其他建设工程需要占用、挖掘公路或者使用公路改线的，建设单位应当事先征得有关交通主管部门的同意；影响交通安全的，还须征得有关公安机关的同意。占用、挖掘公路或者使公路改线的，建设单位应当按照不低于该段公路原有的技术标准予以修

25、复、改建或者给予相应的经济补偿”。第四十五条规定，“跨越、穿越公路修建桥梁、渡槽或者架设、埋设管线等设施的，以及在公路用地范围内架设、埋设管线、电缆等设施的，应当事先经有关交通主管部门同意，影响交通安全的，还须征得有关公安机关的同意；所修建、架设或者埋设的设施应当符合公路工程技术标准的要求。对公路造成损坏的，应当按照损坏程度给予补偿”。第四十七条规定，“在大中型公路桥梁和渡口周围二百米、公路隧道上方和洞口外一百米范围内，以及在公路两侧一定距离内，不得挖砂、采石、取土、倾倒废弃物，不得进行爆破作业及其他危及公路、公路桥梁、公路隧道、公路渡口安全的活动”。第五十六条规定，“除公路防护、养护需要的以

26、外，禁止在公路两侧的建筑控制区内修建建筑物和地面构筑物；需要在建筑控制区内埋设管线、电缆等设施的，应当事先经县级以上地方人民政府交通主管部门批准。前款规定的建筑控制区的范围，由县级以上地方人民政府按照保障公路运行安全和节约用地的原则，依照国务院的规定划定。建筑控制区范围经县级以上地方人民政府依照前款规定划后，由县级以上地方人民政府交通主管部门设置标桩、界桩。任何单位和个人不得损坏、擅自挪动该标桩、界桩”。第六十七条规定，“在收费公路上从事本法第四十四条第二款、第四十五条、第四十八条、第五十条所列活动的，除依照各条的规定办理外，给公路经营企业造成损失的，应当给予相应的补偿”。公路安全保护条例（2

27、011年3月7日国务院令593号）第二十七条进行下列涉路施工活动，建设单位应当向公路管理机构提出申请：（一）因修建铁路、机场、供电、水利、通信等建设工程需要占用、挖掘公路、公路用地或者使公路改线；（二）跨越、穿越公路修建桥梁、渡槽或者架设、埋设管道、电缆等设施；（三）在公路用地范围内架设、埋设管道、电缆等设施；（四）利用公路桥梁、公路隧道、涵洞铺设电缆等设施；（五）利用跨越公路的设施悬挂非公路标志；（六）在公路上增设或者改造平面交叉道口；（七）在公路建筑控制区内埋设管道、电缆等设施。第二十八条申请进行涉路施工活动的建设单位应当向公路管理机构提交下列材料：（一）符合有关技术标准、规范要求的设计和

28、施工方案；（二）保障公路、公路附属设施质量和安全的技术评价报告；（三）处置施工险情和意外事故的应急方案。公路管理机构应当自受审申请之日起20日内作出许可或者不予许可的决定；影响交通安全的，应当征得公安机关交通管理部门的同意；涉及经营性公路的，应当征求公路经营企业的意见；不予许可的，公路管理机构应当书面通知申请人并说明理由。中华人民共和国公路管理条例（2008年12月27日国务院令第543号）第二十四条规定，“不得在大型公路桥梁和公路渡口的上、下游各二百米范围内采挖沙石、修建堤坝、倾倒垃圾、压缩或扩宽河床、进行爆破作业。不得在公路隧道上方和洞口外一百米范围内任意取土、采石、伐木”。该第二十七条规

29、定，“兴建铁路、机场、电站、水库、水渠、铺设管线或者进行其他建设工程，需要挖掘公路，挖掘、占用、利用公路用地及公路设施时，建设单位必须事先取得公路主管部门同意，影响车辆通行的。还须征得公安交通管理机关同意。工程完成后，建设单位应当按照原有技术标准，或者经协商按照规划标准修复或者改建公路”。第二十八条规定，“修建跨越公路的桥梁、渡槽、架设管线等，应当考虑公路的远景发展，复合公路的技术标准，并事先征得当地公路主管部门和公安交通管理机关同意”。4.1.2有关公路行政许可的检查和评估综上所述，根据对中华人民共和国公路法、公路安全保护条例和中华人民共和国公路管理条例上述条文的理解，检查结论如下：本项目在

30、实施前，应根据中华人民共和国公路法第四十五条、第四十七条规定和中华人名共和国公路管理条例第二十九条、第三十条的规定，该项目“云7板航海路南线21#-31#、云21板航海东路南线21#-32#线路改造项目穿越京港澳高速航海路上口（东向西）匝道定向钻施工”，建设单位应事先经有关交通主管部门的同意，本项目交通主管部门为“长湘高速公路管理处”。另外，本项目还存在影响交通安全的因素，因此“还须征得公安机关交通管理部门同意”。由于本穿越段的实施过程中，可以避免或者不存在“挖砂、采石、取土、倾倒废弃物，爆破作业及其他危及公路、公路桥梁、公路隧道、公路渡口安全的活动”，所以穿越段的设计和施工符合该条法律法规的

31、规定。本项目应根据法律法规要求，着重分析影响公路、公路附属设施质量和安全，以及影响交通安全的因素，并提出建议，使项目实施运行能够符合法律法规的规定；在实施阶段应严格避免出现法律法规禁止的行为。4.2 交叉角度评估4.2.1相关条文1、一般采取垂直交叉，从公路路基下穿越。如必须斜交，斜交角不宜小于60;在特殊情况下，不应小于45。在山区因受地形限制的个别地段，斜交角最小不应小于30。4.2.2交叉角度检查和评估本工程管道穿越段与*高速的夹角约为75，交叉角度满足规范的要求。4.3侵入公路建筑界限评估4.3.1相关条文公路工程技术标准（JTG B01-2003）第1.0.6条规定：“公路用地范围为

32、公路路堤两侧排水沟外边缘（无排水沟时为路堤或护坡道坡脚）以外，或路堑坡顶截水沟外边缘（无截水沟为坡顶）以外不少于1m范围内的土地；在有条件的地段，高速公路、一级公路不小于3m、二级公路不小于2m范围内的土地为公路用地范围”。第8.6.1条规定：“电讯线、电力线、电缆、管道等均不得侵入公路建筑限界，不得妨碍公路交通安全，并不得损害公路的构造和设施”。公路路线设计规范 （JTG D20-2006）第6.6.1强制性条文规定：“公路建筑界限是为了保证公路上规定的车辆正常运行与安全，在一定宽度和高度范围内，不得有任何障碍物侵入的空间范围。在公路横断面设计中，公路标志、护栏、照明立柱、电杆、管线、绿化、

33、行道树以及跨线的梁底、桥台、桥墩等的任何部分不得侵入公路界线以内”。第12.5.9条规定：“各种管线跨越公路的设施，不得侵入公路建筑限界，不得妨碍公路交通安全、损害公路设施，也不得对公路设施形成潜在威胁”。该规范条文说明第12.5.5条解释为：“1981年颁发的公路工程技术标准列入了高速公路，自1990年实现高速公路“零”的突破以来，高速公路的建设有了迅猛的发展。鉴于高速公路对国民经济发展的重要性及其交通量大、不允许中断交通等特性，同时考虑到管道的检查、养护与维修工作能正常进行，并不致影响公路运营与安全，因此，供水、污水、化工等管线与高速公路、一级公路相交，应采用穿越方式，埋置地下专用通道，并

34、在其两侧设置检查井和标识性标志。该规范条文说明第12.5.9解释为：“条文中所要求的各种管线均不得侵入公路建筑限界，这是公路正常行车所不可缺少的条件。不得妨碍公路交通安全是指：如高压输电线路，虽然未侵入公路限界，但若跨越公路的高度不够，则会妨碍公路的交通安全；水渠、水管虽不在公路限界之内，但经常漏水，也会损害公路路基稳定或引起边坡失稳。不得对公路及其设施形成潜在威胁是指：如石油、天然气或其他管道挂附在公路桥梁上，或者敷设于公路隧道内，都会对公路及其设施构成潜在安全威胁；各种管线的设施，如水池、油气管线的加压站房等，对公路亦可能构成安全威胁，故不得建在公路用地范围内或附近”。4.3.2侵入公路建

35、筑界限检查和评估对于公路界限，本工程管道采用定向钻方式穿越长湘高速，经检查，本管道穿越段入土点位于 ，离*高速边沟的距离远大于3m，出土点距高速公路边沟的距离大于3m。此外，故本管道穿越段未侵入公路的建筑界限，满足规范要求。4.4管道埋深评估4.4.1相关条文公路路线设计规范 （JTG D20-2006）第12.5.6条的规定：穿越公路的保护套管，其顶面距路面底基层的底面应不小于1.0m。油气长输管道工程施工及验收规范（GB 503692006）第13.1.1条和石油天然气管道穿越工程施工及验收规范（SY/T 4079-95）第7.1.2条规定：穿越管道的管顶距公路路面不得小于1.2m，在路边

36、低洼处管道埋深不得小于0.9m。油气输送管道穿越工程设计规范（GB 504232007）第7.1.6条、油气管道穿越工程施工规范（GB 504242007）第8.1.2条规定：穿越管道的管顶距公路顶面路面不得小于1.2m；在路边沟底最低处埋深不得小于1.0m；路边沟为主要水渠时，距水渠最低处的埋深不得小于1.5m。间距的起算点为管道外壁或套管顶部。关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定(试行) （78交公路字698号）文件第三条规定：管道在公路路基下穿越(或路基填压管道)时，管道(或套管)顶面距公路路面顶面不应小于1.0m，距公路边沟底面不宜小于0.5m。钢质管道穿越铁路和公路推

37、荐作法（SY/T 03252001T）第5.3.2条规定：穿越位置，应尽可能避免在潮湿或岩石地带及需要深挖处穿越。第5.4.2条规定：穿越公路的输送管，其最小覆盖厚度在公路路面以下为1.2m，在公路界限范围内的其他所有表面下0.9m。第6.7.3条的规定：公路下的套管应按规定的最小覆盖层安装，其最小覆盖层(从套管顶至路面的距离)应符合公路路面层下1.2m，在公路界限范围内的其他所有表面下0.9m。4.4.2管道埋深检查和评估综合公路工程技术标准（JTG B012003）、公路路线设计规范（JTG D202006）、油气长输管道工程施工及验收规范（GB 503692006）、油气管道穿越工程施工

38、规范（GB 504242007）、油气输送管道穿越工程设计规范（GB 504232007）、油气管道穿越工程施工规范（GB 504242007）、关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定(试行) （78交公路字698号）、钢质管道穿越铁路和公路推荐作法（SY/T 03252001T）和施工图（说明书）等相关规定，“穿越公路的管道其顶面距路面顶面应不小于1.2m，在路边低洼处管道埋深不得小于0.9m，不带套管穿越时，距路边沟最低处的埋深不得小于2.5m”。经检查，本项目穿越段穿越方式为定向钻穿越，在钢质管道外壁形成泥浆固结保护层，其顶面距路面顶面约为10m，远大于1.2m，在路边边沟

39、的埋深约为4m，大于2.5m，满足规范要求。4.5沉降评估穿越施工引起的地面沉降计算方法主要有经验法和解析法。目前工程界常采用Peck提出的地面沉降横向分布估算公式：式中S(x)为地面沉降量(m)；x为离管道轴线的水平距离(m)；Smax为管道轴线上方的最大地面沉降量(m)；i为地面沉降槽宽度系数(m)；Vl为管道单位长度的土体损失量(m3/m)，通常采用挖掘面面积的百分率来估算土体损失的大小，令为土体损失百分率，则Vl=r2。取值根据管道所处层位的土体性质确定，自稳性差、易流失的土取大值。i的经验公式为：式中：H为顶管埋置深度（m） 为土的内摩擦角。根据类比工程，本工程土层失土率取5.4%，

40、内摩擦角取18。Vl=r2=3.140.40620.0540.03m3=10/(2.5tg(45-18/2)=10/1.885.49=0.03/(2.55.49)=0.03/13.730.002m=2mm参考公路路基设计规范（JTG D30-2004）等规范的规定“穿越施工造成的公路路面沉降量应小于或等于20mm”，故本穿越段沉降满足要求。4.6 管道壁厚评估本工程穿越管道拟选用6.4mm壁厚管道，管道穿越施工时，部分管道采用热煨弯处理，形成弯管。本章节主要计算该工程拟使用的管道壁厚是否满足油气输送管道穿越工程设计规范（GB50423-2007）相关规定要求，其形成弯管后能否保障管道日常安全生

41、产需求。管道最小公称壁厚计算其中：钢管计算壁厚(mm)；P设计压力(MPa)，本建设项目穿越管道拟设计压力为4.0MPa；D钢管外径(mm)，本建设项目拟用管道外径为406mm；s钢管的最低屈服强度(MPa)，经对管材相关资料检索，本建设项目拟用管道最低屈服强度为360MPa，部分管道经热煨弯处理制成弯管后其最低屈服强度为原管道的75%；F强度设计系数，本建设项目管道拟穿越地区考虑到今后的周边建设，其地区等级为三级地区，故强度设计系数取值为0.5 。-焊缝系数。取1.0 。通过计算，本穿越段管道最小公称计算壁厚为6.01mm 。本穿越段成品油管道的设计壁厚为6.4mm大于最小公称计算壁厚，同时

42、满足油气输送管道穿越工程设计规范（GB50423-2007）第7.3.3条中规定的DN400450（mm）管道最小壁厚为6.4mm的要求。4.7 施工对公路交通安全的影响评估根据本文第三章3.4节的分析，定向钻施工过程中会对管道周围的土体产生扰动，从而引起公路路面有一定的变形。一旦路面发生沉降、甚至塌孔的现象，事先又未设置施工告示和采取限速等措施，将严重影响高速公路中行驶的车辆安全。因此施工全过程应做好动态监测，密切注意，如有异常立即停止施工，并分析原因，采取有效的补救措施及时处理。通过采取补救措施，可以预防和减少施工对公路、公路附属设施质量和安全的影响。4.8场地恢复根据中华人民共和国公路法

43、等法律法规、技术标准、规范的要求，工程完成后，建设单位应当按照原有技术标准，或者经协商按照规划标准修复公路。1）地貌恢复移除公路周围隔离物、场内外警示牌、标识牌；清理入土点和出土点作业场地的材料、设备及建筑垃圾；恢复原有地貌。2）公路、公路附属设施恢复建设单位应按照公路工程技术标准（JTG B01-2003）、公路路基设计规范等相关技术标准、规范规定的要求修复公路和公路附属设施。4.9总体评价本工程管道穿越*高速，采用定向钻穿越法施工，减小了对公路、公路附属设施质量和安全的影响，方案选择合理。第五章 建议对策措施5.1 防工程失败的对策措施5.1.1选择适宜的钻机 通常选择钻机所要考虑的主要参

44、数是最大推拉力和最大输出扭矩。计算和实践都表明，管道回拖时的回拖力主要与穿越的地质条件、回拖管段的规格和长度、预扩孔的直径和质量有关。好的地质条件。预扩孔的质量相对容易保证；回拖管段的规格越大，长度越长，回拖力越大；预扩孔的直径越大，质量越好，回拖力越小。预扩孔的扭矩主要与地质条件、扩孔器直径、扩孔速度和上一级扩孔的质量有关。土质的硬度和扩孔器的直径越大，扩孔速度越快，扭矩越大。上一级扩孔的质量越好，扭矩越小。在选择钻机时，应综合考虑这些因素。一般情况下，钻机的最大回拖力应不小于回拖管段自重的1/2；钻机的辅出最大扭矩由钻机的基本性能决定。同时，应尽快采取措施最大限度地减小回拖力。方法之一就是

45、回拖时采用水浮法发送穿越管段。5.1.2加强导向孔的施工质量导向孔的基本控制指标是出、入土角、曲线偏移和造斜段曲率半径。其中，(钻机)出、入土角一般比较容易控制，只要保证钻机就位和随钻测量的精确性即可：曲线偏移量的控制要求精确的控向技术和熟练的司钻操作；对大口径管道的水平定向穿越来说，造斜段的曲率半径应作为导向孔的重要指标加以控制。地质不均匀或操作不当都可能导致导向孔的局部或大部曲率半径不符合要求。为此，在正式施工前应详细阅读地质资料，实地勘察穿越地质。进行导向孔作业时，应确保穿越曲线的圆滑，防止出现反向弯曲。5.1.3控制预扩孔的偏移和波浪水平定向穿越的最终扩孔直径一般为管道直径的1.31.

46、5倍。对于大口径管道的水平定向穿越，当穿越沿程的土质不均匀时。即使导向曲线非常完美，由于钻杆、钻具自身重力的作用，土质松软的地方下切比较多，土质坚硬的地方下切比较少，从而造成预扩孔偏移。使疆扩后的穿越曲线变成波浪形。这种偏移和波浪对管道的顺利回拖是极其有害的。尽可能减弱这种偏移和波浪的主要措施是选择合理的钻具和钻具组合。应针对地质条件采用的钻具以板式扩孔器和桶式扩孔器为主，在进行较大的扩孔时辅以扶正器，以较好地解决了预扩孔的偏移和波浪问题。5.1.4加强泥浆的流变性控制水平定向穿越的成孔依赖较于钻具对周围土壤的切削和挤压。泥浆的重要作用之一就是悬浮和携带泥屑。如果泥浆的流变性不好，其悬浮和携带泥屑的作用就会大打折扣。钻具切削下来的泥屑就可能大量地沉积在孔内，从而增加回拖阻力为了尽可能地将孔