版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
福建省工程建设地方标准DB工程建设地方标准编号:DBJ/T13-XXX-XXXX住房和城乡建设部备案号:J1XXXX-20XX 非开挖水平定向钻进管线铺设技术标准Technicalstandardofhorizontaldirectionaldrillingforpipeinstallation202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施福建省住房和城乡建设厅发布总则1.0.1为加强福建省非开挖水平定向钻铺管工程的技术管理,统一水平定定向钻铺管工程的勘察、设计、施工及质量验收,做到安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠,特制定本规程。1.0.2本规程适用于福建省采用水平定向钻法施工的各种管道穿越工程。1.0.3水平定向钻法管道穿越工程的勘察、设计、施工与验收,除应按本规程的要求执行外,尚应符合国家现行有关标准的规定。术语与符号术语水平定向钻horizontaldirectionaldrilling采用水平定向钻机成孔并敷设管道的方法,简称HDD。水平定向钻机horizontaldirectionaldrillingrig用于水平定向成孔并敷设管道的机械设备。大口径水平定向钻工程largediameterhorizontaldirectionaldrillingproject铺设管道公称直径≥DN1200mm的水平定向钻工程。入土角entryangle水平定向钻施工过程中,钻头开始进入地层时,钻杆柱与水平面的锐角夹角。出土角exitangle水平定向钻施工过程中,钻头从地层中钻出时,钻杆柱与水平面的锐角夹角。穿越Crossing在地表下避开障碍物进行非开挖铺设管线。入土点entrypoint先导孔钻进时,钻头开始进入地层的地点。出土点exitpoint先导孔钻进时,钻头钻出地层的地点。泥浆slurry用于辅助成孔、管道敷设的浆液。先导孔pilothole在导向仪的辅助下钻进形成的钻孔。顶角pitchangle钻孔轴线在给定点的切线与通过该点与水平面之间的方位角azimuthangle钻孔轴线在水平面上的投影或钻孔轴线在给定点上的导向仪steeringtool导向钻进过程中用于测量并传输导向钻头的空间状态参数的仪器,分为有缆式和无缆式两类。扩孔reaming为达到与定向钻进管线铺设相适应的孔径,用回扩钻头扩大孔径的施工过程。回拉(拖)pullback管道通过钻杆从钻孔的出土点一侧,沿扩孔后的钻孔,回拉至钻杆入土点一侧的施工过程,亦称拉管就位。回拖长度pullbacklength从钻杆进入地层点(入土角切点)到管道回拖完成时钻头出土点(出土角切点)之间的水平投影距离符号几何参数A—钻头底唇面积;a1—入土端直线段的水平长度;a2—入土端曲线的水平长度;b1—入土端直线段的高度;b2—入土端曲线的高度;c1—出土端曲线的水平长度;c2—出土端直线段的水平长度;d1—出土端直线段的高度;d2—出土端曲线的高度;ds—穿越管段的钢管内径;D—管道内径;De—终孔直径;D1H—管道埋深;h1—入土端地面与底部直线段的高度;h2—出土端地面与底部直线段的高度;L—穿越穿越长度;L0—底部直线段的长度;L1—由于管道焊接和热收缩而额外增加的管段长度;L2—管道入土端曲线段所对应的水平长度;L3—管道最大埋深处水平延伸距离;L4—管道出土端曲线段所对应的水平长度;R—曲率半径;SDR—管道的标准尺寸比;t—钢管壁厚;α—入土角;β—出土角;θ—管道弯曲角度。荷载、压力和效应F—管道允许拖拉力;Pcr—钢管弹性变形临界压力;PmPyp—穿越管段所能承受的极限外压力;T—穿越管段所受回拖力;TA—A点处管道所受回拖力;TB—B点处管道所受回拖力;TC—C点处管道所受回拖力;TD—D点处管道所受回拖力;wpwf—泥浆作用下单位长度空管道所受净浮力ww—进行浮力控制时材料性能Ep—管材弹性模量;σ—管材的屈服强度;γp—管道材料的重度γw—配重液体的重度系数或因子fgfh—管道与钻孔孔壁之间的摩擦系数Fd—穿越管段设计系数;k—比例系数;K—泥浆的粘度系数;N—安全系数;μ—钢管泊松比。其他符号f0—钢管椭圆度;G10s—泥浆的10s静切力;G10min—泥浆的10min静切力;Q—泥浆泵的泵量;R3—旋转粘度计3r/min时的最大读值;R300—旋转粘度计300r/min时的稳定读值;R600—旋转粘度计600r/min时的稳定读值;V—钻孔泥浆用量;Wc—允许的最大钻屑含量百分比;YP—泥浆的动切力;vd—钻进速度。基本规定3.0.1从事水平定向钻法管道穿越工程的设计、施工、测量、监理等单位,应具备相应专业资质。水平定向钻作业人员,如控向员、司钻员、管道焊接工、泥浆工等,均应接受专业培训,经考核合格后持证上岗,并严格遵守安全操作技术规程。3.0.2在水平定向钻管道穿越工程设计启动前,应开展工程勘察。勘察内容包括工程地质、水文地质、地形地貌勘察,以及地面建(构)筑物与地下管线的详细探测,同时需对场地进行专业的工程地质评价,提供相应的岩土参数。3.0.3水平定向钻管道穿越工程宜选用沿管道纵向抗拉性能卓越的柔性管材,如钢管、PE管、PVC-U管和MPP管等。部分刚性管材在通过特殊设计的承拉接头处理后,也可适用于水平定向钻法敷设。管材的材质及性能必须符合国家现行相关标准及规定。3.0.4采用水平定向钻法施工前,应认真组织技术交底工作,精心编制施工组织设计与施工方案。施工组织设计需按规定程序进行审批,若有变更,应及时办理变更审批手续;施工方案经评审通过后,方可正式启动施工。3.0.5采用水平定向钻法施工应做到文明施工、安全施工,严格依照设计要求作业,详实做好施工记录。施工过程中产生的废弃物、噪音及振动,必须符合国家和地方有关环境保护的法律法规要求。泥浆、钻屑、油污等废弃物,应按照规定进行妥善回收处理;在居民区夜间施工时,应采取有效措施降低噪音,避免扰民。3.0.6施工后应严格按照要求提交完整的竣工资料。3.0.7采用水平定向钻法敷设给水、排水、燃气、热力、通讯、电力等管道时,管道设计和施工应满足各行业具体要求,充分考虑不同行业要求,结合水平定向钻法工艺特点开展设计和施工。3.0.8采用水平定向钻法穿越建(构)筑物、铁路、高等级公路、重要水域等,应事先征得有关部门同意,进行风险评估,并根据评估结果采取有效的安全防护措施,防止施工中出现地面沉降、塌陷或地层压裂等危害。工程勘察一般规定在勘察工作开展期间,各类勘察作业均需确保高度规范性。勘探点的合理布置、勘探深度的精准确定,必须严格遵循相关标准规范。对于关键地质参数的测定,必须选用符合精度要求的专业设备,以保障数据的可靠性。勘察成果报告的编制,应做到内容完整、数据精准、结论科学合理,为后续工程设计和施工提供坚实的科学依据。水平定向钻管道穿越工程勘察应分阶段实施。若工程规模较小,可进行一次性详细勘察。若在施工过程中发现勘察报告存在不足,施工单位应及时向建设单位提出补充勘察申请。工程地质和水文地质勘察水平定向钻管道穿越工程施工前应取得穿越场地的工程地质资料,包括地形、地貌、地质构造及地震、地层结构特征、岩土层的性质及其空间分布,对管道穿越地层进行工程地质评价。穿越工程场地分类,应按表1进行。场地各项条件中有一项属于表中某一类时,应该将该场地划分为上一类。表1水平定向钻管道穿越工程场地分类表Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类1.按现行的国家规范《建筑抗震设计规范》划分的对建筑抗震危险的场地和地段;2.不良地质现象强烈发育;3.地质环境已经或可能受到强烈破坏;4.地形地貌复杂;5.岩土种类多,性质变化大,地下水对工程影响大,且需特殊处理;6.变化复杂、作用强烈的特殊性岩土。1.按现行的国家规范《建筑抗震设计规范》划分的对建筑抗震不利的场地和地段;2.不良地质现象一般发育;3.地质环境已经或可能受到一般破坏;4.地形地貌较复杂;5.岩土种类较多,性质变化较大,地下水对工程有不利影响;6.不属Ⅰ、Ⅲ类的一般性岩土。1.地震设防烈度为6度或6度以下,或按现行的国家规范《建筑抗震设计规范》划分的对建筑抗震有利的场地和地段;2.不良地质现象不发育;3.地质环境基本未受破坏;4.地形地貌简单;5.岩土种类单一,性质变化不大,地下水对工程无影响;6.非特殊性岩土。现场踏勘应调查以下内容:1地形、地貌、地面建(构)筑物对工程施工的不利影响;2不良地质作用;3影响施工控向电子系统的干扰源。水文地质勘察应包括:地下水类型、含水层性质、测定初见水位和稳定水位。当场地存在多层对穿越工程有影响的地下水时,应分层测量地下水位,并查明主要含水层的分布,地下水补给和排泄条件,地下水动态变化特征、评价承压水对钻孔孔壁稳定性的影响。当工程场地类别为=3\*ROMANIII类时,可降低对水文地质勘察的要求。在抗震设防烈度大于或等于7度的地段,应判定场地和地基的地震效应。勘探孔布置应符合下列规定:1勘探孔宜在管道中线两侧5m~10m处各布置一条勘探线,两条勘探线上的勘探点交错布置;当条件不允许时,勘探孔位置可适当调整;2勘探孔数量应根据水平定向钻穿越长度及地层的复杂程度确定。在均质地层上布孔,可沿穿越路由方向进行,孔距宜取30m~100m;对场地复杂程度等级为=1\*ROMANI类的应取小值,=3\*ROMANIII类的应取大值;3穿越山体时,应结合山体形态、岩性特点布置勘探孔,勘探孔间距宜为200m~400m;4在管道穿越铁道或公路的地段,应根据工程地质条件的复杂程度布置勘探孔;在管道穿越的河谷两岸及河床均应布置勘探孔;在不同地貌单元、地质构造部位应布置勘探孔;5穿越高等级公路、铁路、地表障碍物时,宜在其两侧布孔,孔数不宜少于2个;穿越河谷、河谷两岸及河床应布置勘探孔,孔数不应少于3个;6在地质构造复杂且地层不连续的情况下,应加密布孔。勘探孔的深度应达到设计管底标高以下3m~5m,设计无要求时勘探孔的深度宜为15m~20m。遇有下列情况之一时,应增加勘探孔深度。1管道穿越河谷时,勘探孔深度应达到河床最大冲刷深度以下4m~6m;2管道下部存在松软土层或未完成自重固结的填土;3管道下部存在可能产生流砂、潜蚀、管涌或地震液化地层;4已有资料证明或勘探过程中发现粘性土层下存在承压含水层,且水头较高需要降水施工;5采取降低地下水位施工,勘探孔深度应钻至管底以下5m~10m。钻探观测和测试工作完成后应采用水泥砂浆封孔。地下管线和建(构)筑物探测地下管线探测应根据管道穿越工程的规划、设计、施工和管理部门的要求,按现行行业标准《城市地下管线探测技术规程》CJJ61的有关规定执行。应查明拟穿越区域建(构)筑物的结构类型、荷载类型、基础类型。工程勘察时应对在地表沉降影响范围内的地面建(构)筑物或地下管线进行调查,按建设单位提供的允许沉降范围或参照有关规定的允许沉降值,制定合理的监测和保护技术措施。地下管线探测的范围应覆盖管线工程敷设的区域,穿越路由两侧应不小于管径的3倍,且不应小于3m。地下管线探测应查明表2所列内容,并绘制地下管线图。表2地下管线探测内容管线类别埋深(m)断面尺寸(mm)根数管材附属物载体特征权属单位内底外顶管径宽×高压力流向电压给水△△△△△排水管道△△△△△△方沟△△△△△△燃气△△△△△△工业自流△△△△△△压力△△△△△△热力有沟道△△△△△△无沟道△△△△△△电力管块△△△△△△△沟道△△△△△△△直埋△△△△△△△电信管块△△△△△△沟道△△△△△△直埋△△△△△△既有地下管线的探测方法选用物探方法时,可参照附录A。既有地下管线探测后,应通过地面标志物、检查井、闸门井、人孔、手孔等进行复核。定向钻穿越路由勘察定向钻穿越路由勘察应先进行初步勘察,以判断路由的可行性,最后确定穿越路由。穿越路由应安全适用、经济合理、技术可行,并明穿越路由勘察应遵循下列原则:1铺设可燃性介质管线应远离车站、2穿越河流宜选择在河段顺直、水流平缓、河床和坡应沿穿越路由绘制施工断面图。勘察报告勘察报告应阐述场地工程地质条件、评价场地稳定性和适应性,为合理确定水平定向钻管线标高、穿越轨迹、防治不良地质现象提供依据。勘察报告应提供水平定向钻设计和施工所需的各土层物理力学性质参数,以及地下水和环境资料,并做出针对性的分析评价、结论和建议。勘察报告主要由文字和图表构成。勘察报告文字部分应包含以下内容:1勘察目的和任务要求;2勘察方法和工作布置;3场地地形、地质(地层、地质构造)、地貌、岩土性质、地下水及不良地质现象的阐述和评价;4岩土参数的搜集、分析和选用;5工程施工期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、防治措施的建议;6水平定向钻施工中障碍物的预测、分析和评价;7水平定向钻施工对周边环境影响的分析和评价;8有关水平定向钻工程设计和施工措施的建议。勘察报告图表部分应包括以下内容:1勘探点平面布置图;2工程地质柱状图;3工程地质剖面图;4原位测试成果图表;5室内试验成果图表。工程设计一般规定水平定向钻管道穿越工程宜按两阶段设计:初步设计和施工图设计。初步设计应根据国家现行规范,在充分调查研究的基础上,结合管道的使用功能和建设方意见,优化设计方案。施工图设计应包括下列内容:1工程概况:项目、地点、内容、主要工程量;2既有地下管线和建(构)筑物基础资料;3管道平面走向图、管道纵向剖面图、横向断面图;4施工方法和技术工艺、施工注意事项;5检验及验收项目和内容;6施工预算。设计文件中涉及到管道轴线位置的描述时,宜统一采用绝对标高来表示管线位置。管道设计基本要求水平定向钻法敷设管道的管材应满足下列基本要求:1能够承受施工过程中的牵拉力;2能够抵抗管道内外的腐蚀;3能够承受管内压力与管外静、动荷载;4具有良好的流体流通性能;5涉及饮用水的管材,其卫生标准应符合现行国家标准《生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T17219的要求。采用水平定向钻进技术敷设钢管的设计计算与构造规定,应根据管道功能分别满足《给水排水管道结构设计规范》GB50332、《城镇燃气设计规范》GB50028、《通信管道与通信工程设计规范》GB50373、《城镇供热管网设计规范》CJJ34等标准的要求。钢管在回拖时,应满足空管在泥浆压力作用下的径向截面稳定,可按下列公式进行核算:P(1)P(2)m=(3)n=(4)P(5)式中:PmFdPypσ—管材的屈服强度(MPa);PcrD1t—钢管壁厚(mm);f0—钢管椭圆度(%)Ep—管材弹性模量,钢管取2.0×105μ—钢管泊松比,取0.3。采用水平定向钻法敷设的塑料管除应具有足够的强度外,且应能承受管道回拖过程中荷载作用的总应力以及回拖力。管道在回拖施工时,管材所能承受的最大回拖力按下式计算:F=σ×(6)式中:F—管道能承受的最大回拖力(N);σ—管材的屈服强度(MPa或N/mm2);D1D—管道内径(mm);N—安全系数,给水、排水、通讯、电力管道等低压管道取2.0,燃气等高压管道取3.0。穿越轨迹设计宜按表3将穿越轨迹布置于较适宜采用水平定向钻穿越的地层。表3HDD和地层条件的适应性关系地层条件适用可行但有难度困难极大软至极软粘土、淤泥和有机堆积物√中硬—硬质粘土和淤泥√硬粘土和强风化泥页岩√非常松散至松散砂层(砾石含量<30%重量比)√中—致密砂层(砾石含量<30%重量比)√松散—密实砂砾石层(30%<砾石含量<50%重量比)√松散—密实砂砾石层(50%<砾石含量<85%重量比)√松散—密实卵砾石层√含有大量孤石、漂石或障碍物地层√风化岩层或强胶结地层√弱风化—未风化地层√注:“适用”:施工经验丰富的施工方采用合适的施工机具可以较容易完成穿越工程;“可行但有难度”:需要对常规的钻进过程和施工设备进行调整或改进;“困难极大”:不适合进行水平定向钻穿越。若穿越轨迹两端有一定厚度的卵石层或不稳定地层时,可采取套管、地质改良、开挖等措施处理后进行水平定向钻法敷设管线。穿越管段两端地面,应根据地基土层的稳定性和密实性采取相应的加固处理措施。水平定向钻先导孔轨迹设计应包括下列内容:1钻孔类型和轨迹形式;2确定入土点和出土点位置;3确定各项轨迹参数,包括入土角、出土角、圆弧过渡段曲率半径、管道埋深、管道水平长度、实际用管长度等。水平定向钻先导孔轨迹入土角、出土角及曲率半径可按表4选取。表4水平定向钻先导孔轨迹参数表管材类型参数钢管塑料管入土角(°)8~188~30出土角(°)4~124~20曲率半径(m)D1<400mm宜>1500D1,且不应<1200D1≥1200倍钻杆外径400mm≤D1<800mm≥250D1D1≥800mm≥300D1当穿越城镇河道时,管道顶部至规划河床的覆土厚度应根据水流冲刷、防止冒浆、疏浚和抛锚等要求确定,一般不应小于3m。水平定向钻穿越公路、铁路、地面建筑物时,最小覆土深度应符合专业规范要求;当专业规范无特殊要求时,最小覆土深度应符合表5的规定。表5最小覆土厚度项目最小覆土厚度城市道路与路面垂直净距大于1.5m公路与路面垂直净距大于1.8m;路基坡角地面以下大于1.2m高等级公路与路面垂直净距大于2.5m;路基坡角地面以下大于1.5m铁路路基坡角处地表下5m;路堑地形轨顶下3m;零点断面轨顶下6m地面建筑根据基础结构类型,经计算后确定。水平定向钻法敷设的管道与建筑物或既有地下管线的距离应符合下列规定:1敷设在建筑物基础上方时,与建筑物基础的水平净距不应小于1.5m;2敷设在建筑物基础下方时,与建筑物基础的水平净距应大于持力层扩散角范围,扩散角不应小于45°;3在建筑物基础下敷设管线时,应经过验算后确定深度;4与既有地下管线平行敷设时,管道外径大于200mm时,净距应为最大扩孔直径的2倍以上;管道外径小于200mm时,净距不应小于0.6m;5从既有地下管线上部交叉敷设时,垂直净距应大于0.6m,如在淤泥质地层中穿越垂直净距应大于1.0m;6从既有地下管线下部交叉敷设时,垂直净距应符合下列要求:1)粘性土地层应大于扩孔直径的1倍;2)粉土地层应大于扩孔直径的1.5倍;3)砂土地层应大于扩孔直径的2倍;4)小直径管道(D1<110mm)垂直净距不得小于0.5m。水平定向钻先导孔轨迹(图1)设计应按下列公式计算。a(7)b(8)b(9)a(10)c(11)d2(12)d(13)c(14)L(15)典型的先导孔轨迹设计图式中:a2—入土端曲线的水平长度b2b1—入土端直线段的高度(m)c1—出土端曲线的水平长度(m)d2—出土端曲线的高度(m)d1—出土端直线段的高度(m)L0—底部直线段的长度(m)R—曲率半径(m);α—入土角(°);h1—入土端地面与底部直线段的高度(m)a1—入土端直线段的水平长度(m)β—出土角(°);h2—出土端地面与底部直线段的高度(m)c2—出土端直线段的水平长度(m)L—穿越长度(m)。定向钻铺设钢管最小允许曲率半径应采用公式(16)计算,曲率半径宜大于1500D,不得小于1200D(D为钢管公称外径)R(16)式中:Rmin-最小曲率半径(m206-常数(Mpa·m);D-钢管外径(mm);S-安全系数,一般取1~2;k2-钢管屈服极限(Mpa定向钻铺设PE管的最小允许曲率半径可采用公式(17)计算:ρ=(17)式中:ρ-曲率半径(cm);E-弹性模数(Mpa);DH-管外径(cmδρ-弯曲应力(Mpa铺设PE管时,钻孔轨迹的曲率半径应同时满足钻杆的曲率半径。定向钻铺设MPP管的弯曲半径应不小于管外径的75倍,同时应满足钻杆的曲率半径要求。钻杆的曲率半径应由钻杆的弯曲强度值确定。根据工程实践经验,一般情况下钻杆弯曲半径≥1200D(D为钻杆外径)。若穿越轨迹两端有一定厚度的卵石层或不稳定地层时,可采取套管、地质改良、开挖等措施处理后进行水平定向钻法敷设管线。穿越管段两端地面,应根据地基土层的稳定性和密实性采取相应的预防路面防塌的加固处理措施。管道穿越沉降严格控制区域或路段时,管道与孔壁环空间隙内的泥浆应采用水泥注浆置换。回拖力计算水平定向钻管道穿越设计应进行回拖力估算,为选择水平定向钻机提供依据。当敷设管道为钢管时,回拖力应按下式进行计算。T=L(18)式中:T—穿越钢管所受回拖力(kN);L—穿越长度(m);fhγm-泥浆重度(kN/m3D1-钢管E-钢管内径(m);t-钢管壁厚(m);γp-管材的重度,钢管一般取78(kN/m3K-泥浆的粘滞系数(kN/m2),一般取0.15~0.35,泥浆粘性较大时取大值,反之取小值;ww-进行浮力控制时单位长度管道的配重量(kN/m)塑料管道回拖力应按下面的计算方法进行估算。1无水平或垂向弯曲的水平孔内拖拉管道的回拖力,应按下列公式计算:T=(19)2沿着曲线或弯曲轨迹拖拉管道的回拖力,应按下列公式计算:T=(20)式中:T—穿越管道所受回拖力(kN);fh—塑料管道与孔壁的摩擦系数,一般取0.3wf—单位长度管道所受净浮力L—穿越长度(m);θ—管道弯曲角度(rad)。3无水平方向弯曲的钻孔,其典型轨迹由曲线段—直线段—曲线段组成(如图2所示)。可采用递推关系式估算需要的回拖力。典型钻孔轨迹简化示意图T(21)T(22)T(23)T(24)式中:TA—A点处管道所受回拖力TB—B点处管道所受回拖力TC—C点处管道所受回拖力TD—D点处管道所受回拖力L1L2L3L4H—管道埋深(m);fg—塑料fh—塑料wpwf—单位长度管道所受的净浮力α—入土角(°);β—出土角(°)。4单位长度管道重力可按下式计算:w(25)式中:wp—单位长度管道的重力(kN/m)D1D—管道内径(m);γp—管道材料的重度(聚乙烯管的比重一般取0.955kN/m35钻孔泥浆作用下的空管净浮力可按下式计算:w(26)式中:wf—单位长度空管道所受的净浮力(kN/mγm—钻孔泥浆的重度(kN/m36管道回拖时可采用水或其它液体进行配重,可按下式计算:w(27)式中:γw—配重液体的重度(kN/m3)SDR—管道的标准尺寸比(管道外径与壁厚的比值)。扩孔设计钻孔最终扩孔直径应根据敷设管道直径可按表6确定。表6穿越管道所需要的最终扩孔直径管道外径D1(mm)最终扩孔直径(mm)<200D1+100200~600D1×(1.2~1.5)>600D1+(300~400)穿越管道直径大于250mm,或地层土质为中砂、粗砂及砂砾土时,宜进行多级扩孔;应根据地层条件和钻机能力合理选择扩孔程序,管径越大,扩孔次数越多,钻机能力小,也应增加扩孔次数。管道穿越沉降严格控制地区时,管道与孔壁环空间隙内的泥浆应采用水泥砂浆置换。工程施工一般规定施工前应按现行国家标准《市政工程施工组织设计规范》GB/T50903的相关要求编写施工组织设计。施工过程中应合理控制钻进速度和孔内泥浆压力,避免造成对上部地层的破坏。管道回拖前应将管道预先焊接好,并按设计要求对焊口进行检测和防腐处理。施工准备施工前应按照设计图纸放出拟敷设管线的中心线,确定入土点、出土点,并在中心线上标示穿越障碍和交叉管线的位置;根据入土点、出土点及中心线,确定入土侧、出土侧、施工便道以及管线预制场地等的边界。应根据施工组织设计中的施工平面布置图确定各功能位置,做好围挡、安全标示和交通疏导工作。水平定向钻机安装应符合下列要求:1钻机应安装在设计轨迹延伸线的起始位置;2钻机动力头的中心轴应与设计轨迹延伸线重合;3钻机锚固应满足在钻机最大推拉力作用下不发生失效。地锚承载力需≥1.5倍最大回拖力(安全系数);地锚与钻机的连接应采用刚性结构(如钢制锚桩或混凝土锚墩);在软土地基中,需通过地基处理(如换填、打桩)提高锚固力。导向施工前,按以下内容对导向仪进行校核:1检查导向系统(接收器、发射器、远程同步监视器)电源;2检查接收器、远程同步监视器信道是否匹配;3每次使用导向系统前,必须按操作说明书对导向系统进行校准;4更换发射器、接收器、钻头体时必须重新进行校准;5钻进前,应测试施工区域干扰信号,以确定合适的发射和接收频率。施工前需要重点检查的其它内容:1各仪表是否正常显示;2机械各油管、水管是否畅通,是否有泄漏现象;3各电路是否正常工作,是否有漏电现象,是否有钻机接地等安全措施;4钻杆丝扣是否清洁完好,是否发生变形或损坏;5入土点与出土点的通讯是否畅通;6施工用水源是否方便施工,水质是否合格。导向仪使用前应进行多次校核。钻机选型水平定向钻管道穿越工程施工应综合考虑施工场地、地层条件、敷设管线直径、埋深和长度等因素,合理选择钻机类型和性能参数。施工所用水平定向钻机额定回拖力要求可按设计回拖力计算值的1.5~3.0倍进行选取。水平定向钻机的功率应与工程相匹配,可根据管道直径、穿越长度和回拖力确定。施工过程不宜超出钻机的能力极限。水平定向钻机可按表7确定。表7钻机吨位推荐表钻机吨位适用管径范围典型穿越距离适用地质条件备注50-100吨DN200-DN400(钢管/PE管)100-300米软土、粉土、黏土适用于中小管径、短距离穿越,如市政燃气管线150-200吨DN400-DN800(钢管)300-500米黏土、砂层、轻度岩石需分级扩孔,终孔直径一般为管径的1.5倍300吨级DN800-DN1200(钢管)400-800米粉土、黏土、中等强度岩石徐工XZ3000案例中用于Φ1220钢管+Φ1370套管穿越400米400吨及以上DN1200以上(钢管)800-1200米硬岩、复杂地层需高扭矩钻机,配套泥浆系统优化和注浆工艺,满足长距离穿越需求钻孔泥浆配制水平定向钻进应根据地层条件、穿越管道直径、长度,制定合理的泥浆体系,选择合适的造浆材料。钻孔泥浆的设计应包含以下内容:1确定钻孔泥浆的比重、粘度、静切力、动切力、滤失量、泥饼厚度、允许含砂量、pH值等基本参数;2各种造浆材料的配合比;3钻孔泥浆材料用量计算;4泥浆制备;5制定钻孔泥浆循环、净化、管理措施。泥浆性能应根据地质情况确定,可参照表8选择。表8泥浆性能参数表泥浆性能地层类型松散粉砂、细砂及粉土密实粉砂、细砂层和砂岩、泥页岩花岗岩等坚硬岩石层中砂、粗砂、卵砾石及砾岩层黏性土和活性软泥岩层马氏漏斗粘度(s)60~9050~6040~5580~12035~50塑性粘度PV(mPa·s)12~158~128~1215~256~12动切力YP(Pa)>105~105~8>103~6表观粘度AV(mPa·s)15~2512~208~1520~356~12静切力G10S/G10min(Pa)5~10/15~203~8/6~122~6/5~105~10/15~202~5/3~8滤失量(ml)8~128~1210~208~128~12pH9.5~11.59.5~11.59~119.5~11.59~11钻孔泥浆用量计算应综合考虑最终扩孔直径、钻孔长度、扩孔次数、孔内漏失状况等因素,可按下式计算:V=kπ(1)式中:V—钻孔泥浆用量(m³);De—终L—穿越长度(m);k—比例系数,取值范围为3~5,一般取3。钻孔泥浆的配方和性能参数应根据施工过程中地层条件、钻进工艺、孔内情况等因素进行实时监测和调整。钻孔泥浆的性能参数应符合下列规定:1密度应控制在(1.02~1.25)g/cm3,可用标准泥浆比重秤或其它方法进行测定;2粘度宜用马氏漏斗测量,应每2h测量一次;3动切力可按下式计算:YP=0.5×(2(2)式中:YP—泥浆的动切力(Pa);R300、R600—旋转粘度计4钻孔泥浆的滤失量宜控制在15ml/30min以内,水敏性、易坍塌和松散地层滤失量宜控制在10ml/30min以内;5经泥浆净化设备处理后的钻孔泥浆的含砂量应小于0.5%,用含砂量仪测定。施工时泥浆泵的泵量应能满足施工要求,可按下式计算。Q=(3)式中:Q—泥浆泵的泵量(m3/min);A—钻头底唇面积(m2);νdWc—允许的最大钻屑含量百分比,一般情况下,钻屑含量不宜超过10%水平定向钻施工过程中应保持稳定的泥浆循环。泥浆应在专用搅拌容器或搅拌池中配制,从钻孔内返出的泥浆应经沉淀池或泥浆净化设备处理并调整后方可重复利用。当钻进过程需要长时间中断时,应向孔内定时补充新泥浆并活动钻具,以补偿泥浆漏失及防止卡钻事故的发生。应按附录E要求填写钻孔泥浆记录表。若因故需长时间中断钻进时,应定时向孔内补充新泥浆并活动钻具,避免卡钻。先导孔钻进导向钻具组合包括导向钻头、探棒仓、无磁钻铤、螺杆钻具及钻杆等组合形式及规格尺寸。对于距离短、埋深浅、电磁干扰弱、地面有通行条件的穿越工程,宜使用无缆式导向仪进行导向钻进。对于距离长、埋深大、电磁干扰强或地面无通行条件的穿越工程,宜采用有缆式导向仪进行导向钻进。应根据地层类型、穿越长度及钻杆尺寸选择合适的导向钻具组合。先导孔钻进施工应符合下列规定:1施工前钻机应进行试运转,时间不少于15min,确定机具各部分运转正常且钻头喷嘴有泥浆流动后方可钻进;2第一根钻杆入土钻进时应轻压慢转、稳定入土位置,符合设计入土角后方可继续钻进;3先导孔钻进时,直线段测量计算频率宜每根钻杆一次;4应按下列要求记录相关导向数据:1)采用无缆式导向仪时,按附录D要求记录,并绘制钻孔轨迹剖面图;2)采用有缆式导向仪时,司钻应定时观察计算机处理的随钻数据,并进行数据采集。5控向员应及时将测量数据与设计值进行对比,引导司钻员调整钻进轨迹;6钻进至既有管线临近区域时,应慢速钻进并复核先导孔轨迹,测算与交叉管线的距离,确认在安全许可范围后再恢复正常钻进;7曲线段钻进时,一次顶进长度宜小于0.5m,同时应观察延伸长度顶角变量,顶角变量应符合钻杆极限弯曲强度要求,应采取分段施钻,使延伸长度顶角变化均匀;8导向钻进时遇到异常情况时,应停钻查明原因,问题解决后方可继续施工;9先导孔纠偏应平缓,避免出现大的转角。扩孔钻进应根据地层特点、工程规模、钻机能力、钻杆规格及扩孔器类型,对扩孔进行合理设计。水平定向钻管道穿越工程的终孔直径应为管道外径的1.2-1.5倍。设计的终孔直径较大或施工设备能力有限时,宜分多次将钻孔直径扩至设计要求。设备能力大、钻杆强度高,可视地层情况减少分级次数以加快施工进度。扩孔钻进前应确认扩孔器喷嘴畅通。扩孔钻进应符合下列规定:1按设计的扩孔极差给定钻进参数及泥浆排量;2扩孔过程中,如发现扭矩、拉力异常,应降低进尺速度,判断孔内状况并调整相关技术参数;3一级扩孔完成后,应结合扩孔过程中扭矩、拉力及返浆情况对孔内清洁状况进行判断,若孔内钻屑量偏多,宜进行洗孔后再进行下一级扩孔;4按附录C要求填写扩孔钻进记录。扩孔完成后,应根据孔内清洁程度确定是否进行清孔。管道回拖管道回拖前,应做好以下准备工作:1对钻机地锚进行检查,确保回拖过程中不出现地锚松动;2对钻机、泥浆泵等设备进行检修保养;3吊管设备进场就位;4对钻杆和管道的连接件进行检查,确保工作可靠;5做好管道地表减阻措施;6对已连接完成的管线长度、焊缝、防腐进行检查;7管道回拖组合连接后,应进行泥浆试喷,确保泥浆通道畅通。采用管道发送沟减阻时,应符合下列规定:1应根据地形、出土角等确定发送沟开挖深度和宽度;发送沟的下底宽度宜比穿越管径大500mm;2管道发送沟内应注水,最小注水深度宜超过穿越管径的1/3;3应在回拖前将穿越管段放入发送沟。采用托管架减阻时,应符合下列规定:1根据穿越管段的长度和重量确定托管架的跨度和数目;2托管架的高度设计应满足预制管段弯曲曲率的要求;3托管架的强度、刚度和稳定性应满足设计要求。管道进入钻孔时应确保管道轴线与钻孔轴线在出土端的延长线重合,避免管道与钻孔形成夹角。管道回拖作业应符合下列规定:1回拖过程应连续施工,特殊情况下需中断时,中断时间不宜超过4h;2回拖速度应均匀,避免造成孔内压力激动;3回拖过程中宜保持泥浆循环;4应按附录B要求填写回拖记录。管道回拖完成后,应进行以下工作:1管道回拖完成后,应对管道两端进行封堵;2管道敷设后应对管道实际轴线进行测量;3两端造斜段环空应视情况进行注浆加固处理。废弃泥浆处理水平定向钻法管道穿越工程设计应规划有完整的地面泥浆处理系统或弃渣处置区。水平定向钻法管道穿越工程用地面泥浆处理系统应满足建筑施工场界环境噪声排放标准GB12523相关要求。水平定向钻法管道穿越工程的余水或废浆外排应满足污水综合排放标准GB8978相关要求。水平定向钻法管道穿越工程弃渣填埋应满足一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准GB18599相关要求。水平定向钻法管道穿越工程项目宜采用有废浆零排放处理设备的地面泥浆处理系统,处理后的余水达到循环使用或污水排入城镇下水道水质标准CJ/T43相关要求。根据水平定向钻法管道穿越施工掘进的工程地质特点,地面泥浆处理系统可配置有除砂或除泥单元设备,泥浆循环使用。水平定向钻法管道穿越工程用的泥浆处理系统应配置脱水设备,弃渣含水率低于30%,满足车装外运的要求。水平定向钻法管道穿越工程配套的泥浆处理系统宜采用振动筛、压滤机、离心机等固控脱水设备与絮凝剂、助滤剂等设备与药剂的结合进行泥浆脱水处理,也可采用固化剂对泥浆固化脱水。水平定向钻法穿越工程弃渣用于基础工程地基、管道基槽及沟槽回填时应满足GB50202与GB50330相应要求。安全环保水平定向钻管道穿越工程施工应遵循国家和行业有关健康、安全与环境保护的法律、法规及相关规定。施工单位应制订下列应急措施:1可行的施工作业安全措施和应急预案,应配备足够的应急资源并进行应急演练;2施工单位应针对敷设的管线,做出相应的应急预案;3水平定向钻管道穿越工程施工应做好营地建设及职工的营养、医疗保健工作,做好地方病的防治工作。质量检验与工程验收一般规定工程施工阶段应由施工单位质检部门和监理单位对工程质量进行全过程的监督管理,对先导孔钻进、扩孔、管道回拖等工序进行签字确认;建设单位或专业工程管理单位对其进行监督。工程竣工验收应在施工单位自检合格后进行,由建设、设计、监理、施工、测量等单位共同参与完成。施工过程中和竣工后,应保证敷设管线的上覆土层及相邻建筑物不发生沉陷、坍塌或隆起,相邻或相交管线及地下构筑物不受损坏。工程竣工后应对已敷设管线的空间位置进行测定,并做出管线竣工测量图。工程验收合格后,施工单位应进行场地复原。铺设后管线纵、横断面定向钻铺设不同类型生产管,应按相应管道的要求管线竣工测量是为城市规划主管部门及各专业管线管理部门提供准确的管线空间轨迹信息。工作坑、环空区及造斜段在公路范围内的回填压实及注浆加固工程质量验收应按DB35/T2094执行,工作坑、环空区及造斜段在城市道路范围内的回填压实及注浆加固工程质量验收应按CJJ1执行。质量检验管材到场后,施工单位应与监理单位共同对管材进行进场检测,并由具备相应资质的检测单位进行检测复验。进场管材的检测内容如下:1应有产品合格、技术质量证明文件;2外观无缺陷、裂纹、弯曲、变形;3管节、防腐层、材质物理性能等应符合国家现行有关标准规定和设计要求;4焊接材料和焊接设备应符合设计要求。当设计无要求时,焊接材料和焊接设备应与选用管材相匹配;5电力管道应进行管材的环片热压缩性能试验。钢管焊缝应按设计图纸提出的焊接要求进行检测。塑料管道热熔焊接接头质量检验应符合CJJ63中关于热熔连接的规定。管道功能性试验应根据实际需要,结合管道类型进行相应的功能性试验。给水管道应进行水压试验,排水管道应进行闭水或闭气试验,按GB50268的相关规定执行。燃气管道穿越大中型河流、铁路、高等级公路时,在回拖前应单独进行试压。管道安装完毕后应依次进行吹扫、强度试验和严密性试验,按CJJ33的相关规定执行。供热管道应进行强度试验和严密性试验,强度试验应在管道接口防腐、保温施工及设备安装前进行,严密性试验应在管道安装完成后进行,按CJJ28的相关规定执行。通信和电力套管需进行通管试验,应符合下列规定:1管内径大于等于98mm时,宜选用定径试通棒检测验收;2管内径小于98mm时,宜选玻璃钢质通管器检验收,通管器直径为15mm;3通管试验时,可使用坚韧的尼龙绳牵引通管器,不得使用钢丝绳。管道功能性试验涉及水压、气压作业时,应有安全防护措施,作业人员应按相关安全作业规程进行操作。试验与检测复测导向钻孔起止点的平面位置和高程。导向孔轨迹测量应采用导向仪随钻测控深度、顶角、方位角、工具面向角等基本参数。实钻导向孔轨迹应符合设计轨迹要求,偏差应在导向仪精度允许的误差范围内。配制泥浆现场检测应包括下列内容:1采用PH值试纸或试剂检测泥浆酸碱度;管材焊(熔)接应符合有关规范要求。钢管焊缝质量应符合GB50236的有关规定;PE管熔接的质量应符合CJJ63的有关规定。根据定向钻铺设的不同类型生产管,应按相应的检验方法进行质量验收。1铺设通信管和电力管(管内径≥98mm)的工程,宜选用定径(长)试通棒检测验收:1)定径试通棒可选用木质或铁质材料制作;2)定径试通棒的直径可用D为1.25d确定,(D-生产管的公称内径,d-试通棒直径);3)定径试通棒长度为0.45m。2铺设通信管和电力管(管内径<98mm)的工程,宜选玻璃钢质制成的通管器检测验收,通管径直径为15mm;3铺设重力流管道工程检测验收,轴线偏差、管内底高程偏差参照表9。管道严密性试验和允许渗水量应按GB50268执行;表9不同地层适用的轴线偏差和管内底高程偏差地层轴线偏差高程偏差软土、粘性土、粉土、砂类土、碎石类土±(0.1+0.05H)m±(0.2+0.05H)m粘土、岩层±80mm±30mm注:H为管道最大埋深。4铺设城镇燃气管工程检测验收应按CJJ3执行;5铺设油气长输管道工程检测验收应按GB50369执行;6铺设城镇供热管道工程检测验收,应按CJJ28执行。管线竣工测量工程验收阶段应由有相应测绘资质的第三方测量单位进行管线竣工测量。管线竣工图应包括综合管线图、专业管线图和管线纵断面图。管线竣工图宜采用1:200至1:1000比例尺地形图作为工作地图。管线竣工测量应符合CJJ61的相关规定。工程竣工验收施工期间,可按工程实施内容实行阶段性验收,完工后进行竣工验收;阶段性验收和竣工验收均应在施工单位自检合格后才能提交监理和建设单位审核。水平定向钻管道穿越工程的阶段性验收及竣工验收内容见表10。表10水平定向钻管道穿越工程阶段性验收及竣工验收内容序号项目内容检查方法1出入土点、泥浆池1.深度、坡度;2.位置检查施工方案。2先导孔钻进、扩孔1.导向是否偏离设计位置和深度;2.导向记录、回扩记录是否齐全、真实、可靠。检查施工方案,检查相关施工记录。3管道回拖1.管道回拖力、扭矩有无突升或突降现象;2.回拖管道时和回拖后的管道检查。观察;检查施工方案,检查回拖记录。4管道、防腐层等工程材料是否符合国家相关标准的规定和设计要求。检查产品质量保证资料;检查产品进场验收记录。5管道连接1.管道焊接、钢管外防腐层(包括焊口补口)的质量。管节及接口全数观察。2.钢管接口焊接、塑料管接口熔焊是否符合设计要求。接口逐个观察,检查焊接检验报告。6管道回拖后线形1.是否平顺,有无突变、变形现象;2.实际曲率半径是否符合设计要求。观察;检查先导孔钻进、扩孔、回拖施工记录、探测记录。7管道功能性试验试验结果是否满足设计要求。检查管道功能性试验报告。8检查井或人(手)孔1.砌体质量及墙面处理质量;2.混凝土浇筑质量;3.管道入口外侧填充情况、质量;4.结合部位质量;5.通道内可见部分的质量,包括四壁、基础表面、铁件安装、管道窗口处理等;6.圈口安装质量、位置、高程。观察不同类型管道的竣工验收,应执行相关的行业规范。管道回拖后应对管道实际轨迹进行测量,管道实际轨迹测量限差应满足设计文件规定,且不应大于表11中的规定值。表11管道实际轨迹测量限差(m)水平限差±(0.1+0.05H)垂向限差±(0.2+0.05H)水平定向钻施工的竣工资料应包括以下内容:1工程规划许可证;2相关部门批件;3工程施工许可证;4工程设计图纸;5工程测绘报告;6工程探测报告;7工程施工组织设计;8先导孔施工记录;9扩孔记录;10管道回拖记录;11焊缝检测记录;12强度试验记录;13管线竣工测量图;14竣工总结报告。竣工资料应按规定归档,工程竣工后应进行质量追踪。附录A(规范性)地下管线探测的物探方法探测方法基本原理特点适用范围电磁法被动源法工频法利用载流电缆或工业游散电流在金属管线中感应的电流所产生的电磁场。方法简便、成本低、工作效率高。在干扰小场地,用来探测动力电缆或金属管线。甚低频法利用甚低频无线电发射台所发射的无线电信号在金属管线中感应的电流所产生的电磁场。方法简便、成本低、工作效率高,但精度低、干扰大、其信号强度与无线电台和管线的相对方位有关。在一定的条件下,可用来搜索电缆或金属管线。主动源法直接法利用直接到被测金属管线上的电磁信号。信号强、定位、定深精度高,且不易受近邻管线的干扰,但必须有管线出露点。用于精确定位、定深或追踪各种金属管线。夹钳法利用专用管线仪配备的夹钳套在金属管线上,通过夹钳上感应线圈把信号直接加到金属管线上。信号强、定位、定深精度高,且不易受邻近管线的干扰,但必须有管线出露点,且被勘察管线的直径受夹钳大小的限制。金属管线直径较小且有出露点时,可作精确定位,定深或追踪。电偶极感应法利用发射机两端接地产生的一次电磁场对金属管线产生的二次电磁场。信号强,不需管线出露点,但必须由良好的接地条件。用来搜索和追踪金属管线。磁偶极感应法利用发射线圈产生的电磁场,使金属管线产生感应电流,形成电磁异常。发射、接收均不需要接地,操作灵活、方便,效率高,效果好。可用于搜索,也可用于定位定深和追踪。示踪电磁法将能发射电磁信号的示踪探头或电缆送入非金属管线内,在地面上用仪器追踪信号。能用探测金属管线的仪器探测非金属管线,但必须有放置示踪器的出入口。用于探测有出入口的非金属管线。主动源法电磁波法利用脉冲雷达系统,连续地向地下发射脉冲宽度为几微秒视频脉冲,接收反射回来的电磁脉冲信号。即可探测金属管线,又可探测非金属管线,但仪器价格昂贵。在常规方法无法探测时,可用来探测各种金属管线和非金属管线。直流电法电阻率法采用高密度或中间梯度装置在金属或非金属管线上产生低阻异常或高阻异常。可利用常规直流电法探测地下管线,探测深度大,但供电和测量均需接地。在接地条件好的场地探测直径较大的金属或非金属管线。充电法直流电源的一端接到被测的金属管线,另一端接地,利用金属管线被充电后在其周围产生的电场。追踪地下金属管线精度高,探测深度大,但供电时金属管线必须有出露点,测量时必须接地。用于追踪具备接地条件和出露点的金属管线。磁法磁强FDFE法利用金属线与周围介质之间的磁性差异,测量磁场的垂直分量。可用常规磁法勘探仪探测铁磁性管线,探测深度大,但易受附近磁性体的干扰。在磁性干扰小的场地探测埋深较大的铁磁性管线。磁梯度法测量单位距离内地磁场强度的变化。对铁磁性管线或井盖的灵敏度高,但受磁性体的干扰大。用于探测掩埋的井盖。地震波法浅层地震法利用地下管线与其周围介质之间的波阻抗差异,用反射波法作浅层地震时间剖面。探测深度大,时间剖面反映管线位置直观,但探测成本高。在其它探测方法无效时,用于探测直径较大的金属或非金属管线。面波法利用地下管线与其周围介质之间的面波波速差异测量不同频率激振所引起的面波波速。较浅层地震法简便,可探测金属和非金属管线。目前还处于研究阶段。用于探测直径较大的非金属管线。红外线辐射法利用管线或其它充填物与周围土层之间温度的差异。探测方法简便,但必须具备温差这一前提。用于探测暖气管线或水管漏水点。附录B(规范性)地下管线探测的物探方法工程名称:设计管径(mm):钻杆长度(m):总长(m):钻杆根数:时间回拖长度回拖参数备注起止历时(分)当次进尺累计进尺拉力扭矩转速泥浆排量时分时分施工单位质量检查结果施工员:班长:质检员:年月日监理或建设单位验收结论监理工程师:建设单位项目负责人:年月日附录C(规范性)扩孔钻进记录表工程名称:地点:施工长度:开机时间日期:钻机型号:关机时间天气:钻杆长度:钻杆扭矩拖力泥浆压力泥浆排量钻杆扭矩拖力泥浆压力泥浆排量116217318419520621722823924102511261227132814291530施工单位质量检查结果施工员:班长:质检员:年月日监理或建设单位验收结论监理工程师:建设单位项目负责人:年月日附录D(规范性)水平定向钻先导孔钻进记录表工程名称承建单位:施工班组:施工地点:施工日期:钻机型号:导向设备:司钻员:导向员:开钻时间:结束时间:钻杆距离(m)深度(m)方位角偏差(mm,右偏差为正)倾斜角(゜)备注设计实际设计实际12345678910111213施工单位质量检查结果施工员:班长:质检员:年月日监理或建设单位验收结论监理工程师:建设单位项目负责人:年月日附录E(规范性)钻孔泥浆记录表工程名称:施工地点:泥浆工:施工阶段:钻孔泥浆配方及净浆性能参数配制时间:配制容量:钻孔泥浆配料名称加量密度马氏漏斗粘度静切力动切力滤失量含砂量PH值12345钻孔泥浆性能测试记录序号测试时间密度马氏漏斗粘度静切力动切力滤失量含砂量PH值备注123456施工单位质量检查结果施工员:班长:质检员:年月日监理或建设单位验收结论监理工程师:年月日
本标准用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应先这样做的:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行时的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录1《建筑抗震设计规范》GB50112《生活饮用水输配设备及防护材料的安全性评价标准》GB/T172193《岩土工程勘察规范》GB500214《城镇燃气设计规范》GB500285《给水排水管道工程施工及验收规范》GB502686《给水排水管道结构设计规范》GB503327《通信管道与通信工程设计规范》GB503738《油气输送管道穿越工程设计规范》GB504239《油气管道穿越工程施工与验收规范》GB5042410《油气田及管道岩土工程勘察规范》GB5056811《市政工程施工组织设计规范》GB/T5090312《非开挖敷设用高密度聚乙烯排水管》CJ/T35813《城镇供热管网工程施工及验收规范》CJJ2814《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ3315《城镇供热管网设计规范》CJJ3416《市政工程勘察规范》CJJ5617《城市地下管线探测技术规程》CJJ6118《城市测量规范》CJJ/T819《聚乙烯燃气管道工程技术规程》CJJ6320《水平定向钻进铺设电力管道工程技术规程》Q/SDJ101321《大型水平定向钻进穿越障碍物(包括河流)敷设聚乙烯管道或导管技术指南》ASTMF1962福建省工程建设地方标准非开挖水平定向钻进管线铺设技术标准Technicalstandardofhorizontaldirectionaldrillingforpipeinstallation条文说明
1总则1.0.1福建省地下管网建设及改造任务繁重,传统开挖方式在环境保护、交通组织和社会影响方面存在明显不足。采用水平定向钻(HDD)技术可有效降低地表扰动、缩短工期、提高安全性与经济性。通过对勘察、设计、施工及质量验收全过程提出统一技术要求,可以在全省范围内实现“安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠”的总体目标,并为行业主管部门开展行政审批、技术审查与工程监管提供依据。1.0.2本规程的适用范围,即福建省境内所有采用水平定向钻法施工的管道穿越工程,不受管径、长度及介质类型(给排水、燃气、油气、热力、电力、通信等)限制。与早期仅对中小口径或特定介质实施技术控制的做法相比,此次适用范围的扩大反映了近年来我省大口径、长距离HDD成功案例的增多,也满足了跨江、跨海、跨道路及城区密集敷设等复杂场景的建设需求。1.0.3本规程与国家现行法律法规及相关标准的衔接关系。水平定向钻穿越工程在勘察、设计、施工、验收等环节应同时满足国家强制性标准(如《岩土工程勘察规范》GB50021、《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300等)的要求;当国家或行业标准更新、提高技术指标时,应按照“上位法优先”原则执行。通过这一规定,可确保地方标准在满足本省特色需求的同时,与国家技术体系保持一致,避免因标准冲突导致的工程质量或安全隐患。
3基本规定3.0.1从事水平定向钻(HDD)工程的单位必须具备相应行业资质,并要求控向员、司钻员、焊工、泥浆工等关键岗位人员持证上岗。条文意在通过“双控”——单位资质审查+人员资格准入——来降低事故率并保证施工质量。该要求沿用了2019版规程对“资质、上岗证”双重管理的做法,同时结合我省近年发生的几起因无证操作导致泥浆井喷、导向偏移的典型事故,进一步明确“培训—考核—取证—复训”闭环管理模式。3.0.2在设计启动前必须完成工程勘察,并列明勘察范围(地质、水文、地形及地下管线)。其核心是确保设计参数的可靠性和施工方案的可行性。依据既有标准,福建地区勘察应满足《岩土工程勘察规范》GB50021及《城市地下管线探测技术规程》CJJ61的要求,结合附录A~C“岩土与水文资料表”,为后续轨迹设计、扩孔级配和泥浆配方提供输入数据。3.0.3管材选型以纵向抗拉性能优异的柔性管材(钢管、PE、PVC-U、MPP等)为主,刚性管需通过承拉接头改造后方可采用。说明中应交代:①柔性管可一次成段焊接,回拖时能抵御拉应力集中;②福建沿海盐雾环境对钢管防腐等级提出更高要求;③管材必须符合相应产品标准(如CJ/T358、ASTMF1962)。3.0.4在施工前完成技术交底并经审批的施工组织设计(含安全、环保、质量控制专项),任何变更须履行变更审批程序。说明宜补充:施工组织设计应覆盖“导向—扩孔—回拖—泥浆处理”全流程,并与城市占道、环保许可衔接;当设计变更涉及覆土厚度、钻机吨位、泥浆参数等关键控制指标时,须同步修订安全风险评估和应急预案。3.0.5本条强调文明施工与环保要求。说明部分应提出:①泥浆、钻屑按《一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准》GB18599分类处置;②鼓励使用零排放泥浆处理系统,余水回用指标执行CJ/T43;③夜间施工噪声控制参照《社会生活环境噪声排放标准》GB22337;④在含砂量大、易塌地层应实时监测泥浆黏度、比重,并建立废浆转运台账。3.0.6本条明确竣工资料移交。说明应列示必交文件:导向记录、扩孔/回拖曲线图、泥浆性能记录、焊口NDT报告、地面沉降监测数据、隐蔽工程检查签证和GIS坐标成果。该要求与住建部门电子档案管理接口,可提高后期运维效率。3.0.7HDD管道需兼顾各行业规范。说明部分应列出主要对接标准:给排水GB50332、燃气GB50028、供热CJJ34、通信GB50373、电力Q/SDJ1013等,并提示设计文件应在“专业交叉会审”环节核查材质、防腐、阴保、电缆屏蔽等行业差异化要求。3.0.8穿越重要建筑物、铁路、公路及水域前须取得相关部门许可并完成风险评估。说明应阐述:风险评估内容应包括地表沉降预测、Frac-out(泥浆外泄)分析、盾构/隧道结构影响评估及施工期监测方案;评估方法可采用有限元或地表—钻孔耦合分析,并根据评估结果设置最小覆土、安全净距、监测频率等控制指标。
4工程勘察4.1一般规定4.1.1本条强调勘察工作的“规范性—完整性—可靠性”三大原则。通过明确布孔合理、深度准确、设备匹配、成果严谨等要求,保证后续设计与施工参数的可信度,避免因前期数据失真造成导向偏移、泥浆外泄等工程风险。4.1.2中小规模工程可一次完成详细勘察;大规模或条件复杂工程宜按初勘—详勘—补勘递进实施,并允许施工阶段根据现场反馈及时申请补充勘察,以动态修正设计输入。4.2工程地质和水文地质勘察4.2.1在设计前须获取完整的工程地质资料,并开展工程地质评价。本条说明穿越地层性质、构造及地震因素将直接决定轨迹深度、覆土厚度、扩孔级数与泥浆参数等关键设计指标。4.2.2给出了场地三类划分标准,并采用“从严”原则——当任一指标满足上一类即按上一类执行。说明本分级体系与《建筑抗震设计规范》GB50011接轨,可为钻机选型、布孔密度及风险控制等级提供分级依据。4.2.4阐述水文地质勘察要素:地下水类型、初见水位、稳定水位及动态变化,与孔壁稳定性、泥浆比重及降水方案直接相关。说明提出对多含水层场地应“分层测压”,以防忽视承压水导致井喷或管涌。4.2.5允许在Ⅲ类场地适当降低水文勘察深度和测试频次,体现“因地制宜、经济合理”原则,但仍须保证对地下水对孔壁影响的判定不缺项。4.2.6要求设防烈度≥7°地段开展地震效应判定,目的是评估地震液化、震陷、滑坡等对穿越管线长期安全的影响,并为轨迹深度和管材抗震性能提供边界条件。4.2.7对勘探孔布置作定量规定:①管道中线双侧交错布孔可提高纵向与横向地质信息密度;②30m~100m孔距区段值按场地类别择小取值;③山体及河谷段布孔应结合地貌与岩性加密。说明此条通过变化系数法与本省典型地层实测数据推导,旨在平衡成本与风险。4.2.8明确孔深应比管底再深3m~5m,并列出五种必须加深的情形(河床冲刷、软土、流砂/液化、承压水、降水施工)。说明深度裕度可有效防止遗漏不良层或高水头层,保障设计覆土与稳定性计算的可靠性。4.2.9指出钻后须用水泥砂浆封孔,以防地下水短路、塌孔与污染邻近含水层,并符合环保要求。4.3地下管线和建(构)筑物探测4.3.1强调地下管线探测需执行CJJ61标准,通过探测—校核—建档流程确保既有管线资料完整、精确,为轨迹避让和风险评估提供基础数据。4.3.3要求对沉降影响范围内的建筑物或管线进行调查并制定监测保护措施,说明应结合建设单位允许沉降值或相关标准限值,形成监测指标—报警阈值—处置措施闭环机制。4.4定向钻穿越路由勘察4.4.1出“初勘先行、比选路由、再详勘”程序化路线,可避免一次性详勘造成的资源浪费,并提高复杂场景下路由方案的可行性与经济性。4.4.3列出了选择穿越路由的五项原则(避让危险源、顺直河段、远离高压设施、避开不良地质、保护环境),强调在规划阶段即综合考虑安全、技术、经济、生态多维因素,降低后续变更风险。4.5勘察报告4.5.1-4.5.2说明勘察报告既要提供场地稳定性评价,又要给出设计/施工建议与防治措施,确保报告成果能够直接导入设计计算与施工组织方案。4.5.3-4.5.4对文字和图表内容作列举式要求,旨在统一报告格式、提高可读性。特别强调应包含勘探点平面布置图、工程地质柱状图与剖面图,方便设计单位快速对应孔位与地质信息,减少二次解释工作量。
5工程设计5.1一般规定5.1.1-5.1.2规定先做初步设计、再做施工图设计,旨在把HDD适用性论证、方案比选、业主意见等内容前置;待外部许可与勘察资料落实后,再编制可直接指导施工的图纸和预算,可减少因补勘、变更造成的返工与投资浪费。5.1.36项必备内容(概况、地下障碍、平纵横断面、工艺、验收、预算)对应施工、监理、造价各专业的资料需求,可实现一次审图、一次交底。5.1.4统一以绝对标高描述轴线,解决过去同一工程中同时出现“相对高程、相对埋深”导致多专业坐标转换误差的问题,方便BIM/GIS调度与竣工资料归档。5.2管道设计基本要求5.2.1五条性能指标分别对应施工阶段(牵拉力、腐蚀)与运营阶段(内压、外荷载、流体卫生)。该条文综合了GB/T17219等标准要求,并提示饮用水管材需通过卫生安全性认证。5.2.2明确钢管设计应分给排水、燃气、通信、供热等功能分别满足GB50332、GB50028、GB50373、CJJ34等现行规范,避免“以管代用”的设计缺位。5.2.3公式基于薄壁圆管弹性稳定理论,并引入Fd=0.6的设计系数以覆盖施工荷载不确定性。5.2.4将钢、塑料管屈服强度与安全系数N=2.0/3.0相关联,保证在最不利组合(峰值摩擦+动态拉应力)下仍有足够裕度。5.3穿越轨迹设计5.3.1采用三档评价“适用/有难度/困难极大”,便于早期路线比选;对“困难极大”地层(卵砾石>50%)条文建议优先考虑替代工法或地质改良。5.3.5入土角、出土角、曲率半径按“钢管—塑料管”分列,曲率下限结合钻杆最小弯曲半径(≥1200D)并预留20%补偿;实际工程可在允许范围内通过增大R、缩短α/β以降低回拖阻力。5.3.7城市道路、公路、铁路等以“垂直净距+坡角线下”双指标控制;建筑物下穿采用“45°持力层扩散角”判据。5.3.9通过分段圆弧-直线模型快速求得水平与垂向长度,为造价与回拖力估算提供输入。5.3.14对卵石层或不稳定层提出“套管、注浆、开挖”处理,端部场地需根据土层压缩性选择抛石、搅拌桩或格栅梁加固,防止塌陷与冒浆。5.3.16明确采用水泥浆置换泥浆填实环隙,可显著降低后期
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 《绩效考核说明》课件
- 《物流学》装卸搬运
- 《福州动画原画培训》课件
- 博弈模板课件
- 白杨课件教学课件
- 2026及未来5年中国扩抗坏血酸市场现状数据分析及前景预测报告
- 表扬的话课件
- 2026及未来5年中国彩色封皮市场现状数据分析及前景预测报告
- 2026及未来5年中国建筑装饰复合板市场现状数据分析及前景预测报告
- 麦肯锡 -哪些趋势正在影响食品饮料行业 What trends are influencing the food and beverage industry
- 统编版小学语文二年级下册第五单元测试卷(含答案)
- (2026年)糖尿病中医预防保健知识讲座课件
- 2026年环保隐患排查表
- 项目 收纳鞋子教学设计小学劳动三年级下册湘教版《劳动实践指导手册》
- 2026高级人工智能训练师(三级)理论考试核心题库(完整版)
- 食材采购配送投标方案(技术方案)
- 反保险欺诈培训课件
- 求职计划制定与进程管理
- 【《自动杀鱼机的方案计算设计》14000字】
- 统编版八年级语文上册《专题学习活动:人无信不立》期中复习专项练习题(带答案)
- 放射法律法规培训
评论
0/150
提交评论