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非開挖發展的瓶頸，并提出了一些實際解決方法以饗讀者。
　　關鍵詞：非開挖，頂管法，天然氣管道鋪設
　　
　　1.前言2009年3月中石油工程西南設計公司委托四川省川建勘察設計院對萬州凈化廠原料氣管線工程進行了線路詳勘工作，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所轄，位于萬州區三正鎮石龍村8組，距離三正鎮約1.8km，YG/A203～YG/A204段之間，為重慶到宜昌的主要干道，路面結構為瀝青路面，場地周邊以耕地和水田為主。
　　2.穿越工程地質地貌概況
　　2.1勘察結果按照定向鉆適用性分層方法，地層分界由上至下分別為：
　　①耕土（）：褐黃色、紫紅色，稍濕～濕潤，粘性土質，含植物根系等，層厚0.3m左右，公路兩側廣泛分布。
　　②-1第四系殘坡積（Q4el+dl）：主要為粉質粘土。可塑～硬塑，有玻璃光澤，無搖振反應，韌性和干強度中等，該層主要分布在渝宜高速西側，厚度3.0m左右，下伏基巖。
　　②-2第四系崩坡積(Q4c+dl)層：主要為碎石或塊石夾粉質粘土。稍密～中密，該層主要分布在渝宜高速東側，厚度1.0～2.0m不等，下伏基巖。
　　③中統上沙溪廟組(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。細粒結構為主，中厚層～厚層狀構造，裂隙不發育，泥巖主要為泥質膠結，砂巖主要為鈣質膠結，本場地均有分布。
　　按照石油勘察規范場地環境類別為Ⅱ類；本次勘察未見地下水分布；根據勘察區內電阻率測試成果，土壤視電阻率58－67Ω•m，土壤對鋼結構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管道。后期現場二次考察，考慮該輸氣管道為高壓管道（設計壓力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，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月對公路下方進行了定向鉆探勘察，結果為公路正下方基本為碎石夾粉質粘土，并在原定頂進方向發現有直徑約為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寬度和施工放坡和機械安裝方便，施工計算長度為30m。靠山體一側布置工作坑，考慮到單節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。據西四川省建勘察設計院統計，近3年以來西南石油天然氣管道建設中，需要做類似處理的小型河流和道路穿越多達200余起。由于地處偏遠不便于機械入場，很多非開挖專業公司都不愿意施工。大多時候都是采用人工大開挖的方式進行施工，不但嚴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。而西南地區的特殊地貌和地層情況也亟需要一批更加輕便靈活適應性強的非開挖機械。
　　筆者認為主要有以下難點需要克服：
　　1.現有非開挖機具都比較笨重，不便于山區長距離運輸。且西南處于多山丘陵地帶，地層復雜，這也對非開挖的發展造成了一定的影響。
　　2.現行的非開挖施工組織設計，都很少涉及到場地詳細的工程地質勘察。筆者認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條件進行勘察和分析。本工程中經過定向鉆探補勘發現孤石就是很好一例。
　　3.現有非開挖機械在軟土和粉土地區的適應性較好，西南地區廣泛分布的第四紀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。
　　
　　附非開挖技術簡介
　　非開挖技術也叫做非開挖地下管線施工技術，國外稱為TT（TrenchlessTechnology）,它是指在不對地表進行開挖的情況下，利用地質工程的技術手段，鋪設，修復或更換各種地下管道和電纜的一種高科技實用新技術。目前國內外主要的非開挖技術方法主要有：水平定向鉆進法（HDD），微型隧道法，導向鉆進法，夯管法，水平螺旋鉆進法，頂桿和頂管法，碎管與吃管法，內襯與噴涂法等，后幾種方法主要用于管道修復。
　　國內起步較晚，約于上世紀八十年代開始起步，且主要為鋪管作業。全中國現在組建有中國非開挖協會（CSTT）作為交流和促進進步的機構組織。作為一門年輕的工程技術手段，非開挖技術在各行各業的國民生產中已經凸顯出其重要的作用。非開挖技術可以廣泛應用于穿越公路，鐵路，建筑物，河流以及在鬧市區等不允許開挖或不能開挖的地域進行施工。特別是近年來環保觀念深入人心，很多工程需要在環境敏感地區進行施工作業，非開挖成為不二選擇。另外城市內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的主力軍，取得了很好的社會效益和經濟效益。
　　與傳統的開挖施工方式比較，非開挖的主要優點體現在以下幾點：
　　1、解決了傳統的開挖方式對人們正常工作和生活的影響，減少了對交通，環境，周邊建筑物基礎的破壞和不良影響。
　　2、在傳統施工方式無法施工或者嚴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，并且可以將管線設計在工程量最少的位置。
　　3、非開挖技術可以精確控制施工管線的鋪設方向和埋深等，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），適應性很廣。
　　4、綜合經濟效益和社會效益好。在綜合考慮開挖成本以及后期處理成本的情況下，非開挖的經濟效益明顯。

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