何龙1 石岩俊2 王鹏斌2

1.国家管网集团西气东输甘陕输气分公司；2.中国船级社质量认证有限公司陕西分公司 

背景

西一线延安支线在YA130桩穿越贺宜路，原设计穿越方式为大开挖加盖板，穿越长度11 m，管沟挖深6.2 m～6.5 m。施工阶段发现贺宜路为泰丰煤矿运输通道，往来大型货车较多，秋冬季车流量较大。道路两侧分别为河沟、山坡，无法建立临时通道保障车辆通行，遂决定将穿越方式变更为顶管穿越。根据顶管穿越设计标准及公路相关规范确定该段套管、管道埋深，确保顶管穿越施工安全和质量。

实施过程

（1）交叉角度。GB 50423―2013《油气输送管道穿越工程设计规范》7.1.6规定：油气管道与公路宜垂直交叉，交叉角度不宜小于30°；DB34/T 2395―2015《涉路工程安全评价规范》规定：管线与公路交叉时，一般采取垂直交叉，从公路路基下穿越，如果需要斜交，交叉角度不应小于 60°。在确保道路两侧管道埋深符合标准前提下，确定管道与贺宜路交叉角度为70°。

（2）降坡处理。为减少施工难度和安全隐患，发送坑选择在山坡一侧，对山坡进行削方处理使发送坑边沿与路面平齐，基坑深度不大于5 m。

（3）套管埋深。GB 50423―2013《油气输送管道穿越工程设计规范》7.1.9规定：套管最小覆土厚度不小于1.2 m，套管顶至边沟底不小于1.0 m；DB13/T 2815―2018《顶管工程施工技术及验收规范》规定：一般情况下，顶管的覆土厚度不小于3 m，或者不小于1.5 D。选用设计文件要求的符合等级公路使用的DRCP III 1200 mm×2000 mm钢筋混凝土套管，套管与路面净距为3 m（无路边沟）。

（4）作业要点。路面下为黏土，在实际顶进挖掘过程中常出现超挖现象，导致弃土量大于套管实际体积。当超挖量较大时，土层流失严重，套管外围出现较大空隙。如果已挖掘段未能及时得到支撑保护，在车辆载荷和上层土体重新固结双重作用下，最终可能引起较大的沉降导致坍塌。

顶进施工过程中，挖掘长度不得超过套管前端0.3 m；顶管作业应避开运输车辆通行时间段；顶进过程同步进行道路沉降监测。按照DB34/T 1789―2012《给水排水工程顶管技术规程》规定：穿越施工造成的路面沉降量应小于或等于20 mm。顶管完成后对套管外壁注浆加固。

（5）公路载荷影响。贺宜路为非等级公路，路面刚度较低，局部已出现明显变形，且大型运输车辆较多，道路载荷较大。原设计路面开挖深度6.2 m，变更为顶管穿越后管道埋深减小，须保证管道位于路基工作区以下。路基工作区深度近似值Z按式（1）计算：

式中，K为应力系数 ，K＝3/2π＝0.4775；n为系数，取5～10；P为一侧轮重荷载，kN；γ为路基土的容重，kN/m3，一般取18.9 kN/m3。

按煤矿大型货车一侧轮重P=110 kN，n=10计算，得出工作区深度Z=3.02 m。实际管道埋深为3.8 m，超过工作区深度，可避免运输车辆道路载荷对管道的影响。

启示

（1）根据道路车流量及现场实际情况，将原开挖穿越变更为顶管穿越，对保障穿越工程施工安全和管道安全运行更为有利。

（2）提高道路穿越等级，应按照管道与公路相关规范要求实施。

（3）根据公路载荷情况，计算路基工作区深度，确保管道在该深度以下敷设，减小管沟开挖深度，降低作业风险。

（4）顶进施工中，应控制套管前端的挖掘长度，避免出现较大的沉降现象，确保顶管作业安全和道路交通顺畅。

作者简介：何龙，研究生，工程师，就职于西气东输甘陕输气分公司，主要从事长输管道工程建设工作。联系方式：15202601177，wangpengbin@c.ccs.org.cn。