管道穿越安全评价报告.docx

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-Oxx年九月十一日仪的测量精度。223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同拖光缆套管, 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 士准确，成孔良好。为防止估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，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d)35()mm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650mmo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。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、也，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。施工措施1）防止定向钻在钻孔时导向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。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10-2()n皿直 间，约占50%,最大可见501Tlm以上，成分不一。最大揭露厚度为3. 0m,未揭穿，土石 等级为IH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何拖失败、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。322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。323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二第四十七条规定，”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二第五十六条规定，“除公路防护、养护需要的以外，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二（2）公路安全保护条例（2011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、伐木二该第二十七条规定，“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° o4.2.2 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。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)第条规定：”公路用地范围为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，或路望坡顶截水沟外边缘(无截水沟为坡顶)以外不少于1m范 I制内的土地；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661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、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二第条规定：”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，并在其两侧设置检查井和标识性标志。该规范条文说明第解释为：“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(1)公路路线设计规范(JTG D20-2006)第条的规定：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)第条规定：穿越管道的管顶距公路路面不得小于1.2m,在路边低洼处管道埋深不得小于 0.9m o油气输送管道穿越工程设计规范(GB 50423-2007)第条、油气管道 穿越工程施工规范(GB 504242007)第条规定：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荐作法(SY/T 03252001T)第条规定：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0.9mo第条的规定：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 o4.4.2 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 D20 2(X)6)、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 50424-2007).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：上 . = %axe 2/2式中S(x)为地面沉降量(m)； x为离管道轴线的水平距离(m)； Smux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)； Vi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n为土体损失百分率, 则 Vi=nr n oq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：i= "/(2.5吆(45。一中/2)式中：H为顶管埋置深度(m)8为土的内摩擦角。根据类比工程，本工程土层失土率n取5.4%,内摩擦角8取18°。VFirr2 n=3.14X0.4062X0.0540.03m3i=，/(2.5吆(45。一(p/2) )=10/(2.5Xtg(45° -18° /2)= 10/1.885.49Smax = /2-5/=0.03/(2.5X5.49)=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 全生产需求。管道最小公称壁厚计算c PD o =其中：3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；os一一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 o。焊缝系数。取1.0 0=6.01 mm=6.01 mm_4.0x4062 x 360 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，同时满足油气输送管道穿越工程设计规范 (GB50423-2007)第条中规定的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1.31.5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内 的泥屑清除干净，必须确保泥浆的流变性。同时，经验表明，板式扩孔器扩孔后，采用 桶式扩孔器清孔整形对确保预扩孔质量有很大的好处。5.1.5 选择适宜的钻具，加强扩孔量的控制，防止塌孔在满足管道同拖要求的前提下尽可能选择较小的扩孔直径；选用适宜的泥浆；选择 适宜的钻具和钻具组合：并尽可能缩短施工周期。孔径越大，塌孔的可能性越大。这是不言而喻的。但如前所述，较大的孔径乂有利 于管道的回拖。这是-个难以调和的矛盾。目前在大口径管道的穿越中解决这个矛盾的 方法是选取预扩孔直径的下限，即一般情况下，取预扩孔直径为穿越管径的1.3倍左右。 同时，配置适宜的泥浆，合理使用防塌剂。5.1.6 妥善处理发送沟发生钻具断裂事故，除地质不均和钻具疲劳原因外，有相当一部分是因为管道进孔 顺畅，管道强制入洞后钻具与管段不在一条轴线上，其局部薄弱环节在交变应力的作用 发生脆裂。为防止这种现象的发生。在开挖发送道（沟）时，应尽可能使发送道（沟）与管 孔自然衔接。5.1.7 加强设备的维护保养认真、定期进行设备的维护保养，确保设备的正常运转。对故障率较高的设备应配备备用设备。5.2 防路面隆起、沉降和塌陷的对策措施在良好土壤中进行水平定向穿越时，在管孔的顶部会形成自然的卸荷拱。卸荷拱的 高度与管孔的孔径、土壤的坚实度和它上部的荷载有关。孔径越大，卸荷拱的高度越高; 上部的荷载越大，卸荷拱的高度越高；土壤的坚实度越高，卸荷拱的高度越低；如果卸 拱的高度小于孔顶的疆土厚度，孔顶覆土就会塌陷，进而引起堤坝塌陷。防止这一现象 发生的基本前提是保证出、入土点距路堤的安全距离。即保证穿越路堤时孔顶的覆土厚 度。同时，尽可能地控制预扩孔的直径、提高泥浆的护壁性能。5.3 防路基、路面崩裂的对策措施在回拖过程中穿越管段始终被牵引着顺着已形成的曲线孔行进，管道与孔壁的摩擦 使回拖力比预扩孔时大为增加。同时，局部塌孔和孔内残存的泥屑在回拖时会被钻具和 管道部分地携带至（钻机）入土端。当孔顶覆土的厚度不足抵抗回拖力对管孔上部施加的 压力，特别是当回拖速度较快时，回拖力对管孔的上部施加的压力加上泥屑对孔壁的挤 加就可能使堤坝或地面崩裂。根据类别工程，我们经常可能看到靠近钻机一侧H）（）m范 围内的地面裂缝就是最好的证明。消除这个原因的方法是保证出、入土点距路基的安全 距离，控制FI拖速度。5.4 防泥浆污染的对策措施可以采取的主要防范措施是控制泥浆压力、减少泥浆总量、及时清收和控制跑冒的 泥浆、选择适宜的弃浆场所、有效地覆盖作业场地。5.5 防交通安全事故的对策措施I）在穿越施工期间，应遵守对管道或被穿越设施有管辖权的管理部门的有关规定。2）为预防可能发生的危险，应布置警卫（或看守），安放警告标志、灯或闪光信号装 置。设置并维护临时人行道、栅栏或路障。3）车辆、设备、材料以及人员穿过公路，都应严格遵守相应管理部门的规定。应 采取预防和准备措施，如指派持旗人员指挥交通和设备运输，防止公路路面或公路结构 的损坏。公路路面应无污物、石块、泥浆、油及产生不安争因素的其它杂物。4）穿越施工中所用设备和所采用的施工方法，不应对穿越处及其邻近处的任何结 构和设施造成损坏或使其操作不安全。5）公路排水沟应保持通畅，避免淹没或浸蚀路基或相邻财产。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I1.2.2 地貌地质描述1L3技术评估任务21.4技术评估依据2第二章主要方案42.1 电力管道定向钻穿越*高速设计方案42.2 管道定向钻穿越*高速施工方案42.2.1 定向钻施工的优点42.2.2 定向钻施工的缺点42.2.3 定向钻施工52.2.4 施工措施7第三章 主要危险、有害因素辨识与分析103.1 主要危险有害物质特性分析及分布103.1.1 主要物质特性错误!未定义书签。3.1.2 主要危险、有害物质的危险性等级错误!未定义书签。3.2 公路路基沉降对管道的影响分析错误!未定义书签。3.4 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1()3.4.1 工程失败103.4.2 路面隆起、沉降和塌陷103.4.3 路基、路面崩裂103.4.4 泥浆污染11第六章结论与建议6.1 结论6.1.1 有关公路行政许可评估结论本工程“定向钻穿越*高速敷设电力保护管道”，建设单位事先经有关交通主管部 门的同意，即高速公路管理处”。另外，本穿越段还存在影响交通安全的因素，因 此建设单位“还须征得公安机关交通管理部门同意”。取得交通主管部门和公安机关交 通管理部门的行政许可后施工，建设程序才符合相关法律法规要求。6.1.2 交叉角度评估结论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。6.1.3 侵入公路建筑界限评估结论对于公路界限，本工程管道采用定向钻方式穿越高速，经检查和现场测量，本管道 穿越段入土点离*高速边沟的距离3m,出土点距 的距离大于3m。故本管道穿越段未侵入公路的建筑界限，满足规范要求。6.1.4 管道埋深评估结论综合公路工程技术标准(JTGBO12003)、油气管道穿越工程施工规范(GB 504242007)油气输送管道穿越工程设计规范(GB 504232007)和钢质管道穿 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 越公路的钢质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,在路边边沟的埋深约为4m,大于2.5m,满足规范要求。6.1.5 沉降评估结论穿越施工引起的地面沉降采用Peck提出的地面沉降横向分布估算公式计算，得出 九”=2.0mm。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。6.1.6 管道壁厚评估结论通过计算，本穿越段管道最小公称计算壁厚6为6.01mm。本穿越段管道的设计壁 厚为6.4mm大于最小公称计算壁厚，同时满足油气输送管道穿越工程设计规范 (GB50423-2007)第条中规定的DN400450 (mm)管道最小壁厚为6.4mm的要 求。6.1.7 交通安全的评估结论根据本文第三章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，保护公路、公路附属设施质量，保障高速公路行车安 全。6.1.8 场地恢复根据中华人民共和国公路法等法律法规、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、公路附属设施恢复清理或挖除在公路红线内开设施工便道，恢复公路边坡、边沟、绿化和交安设施。 若公路路面出现沉降、路堤塌方等质量问题，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。6.1.9 总体评价综上所述，本工程管道穿越*高速，事先向有关交通主管部门和公安交通管理部门 提交相关申请材料，申请涉路施工行政许可，程序合法。此外管道与公路的交叉角度、 管道埋深、沉降量、管道壁厚等各项指标满足国家相关技术标准和规范的要求。采用定 向钻穿越法施工，减小了对