定向钻穿越工程防洪评价要点分析.PDFVIP

定向钻穿越工程防洪评价要点分析 何书琴，徐林春，郑国栋 （广东省水利水电科学研究院；广东省水动力学应用研究重点实验室，广州，510610 ） 摘 要：定向钻穿越是一种新兴的管道施工方法，其越来越普遍的应用于穿河、穿堤的管道建设中。 根据有关要求，对河道管理范围内的建设项目必须按相关要求编制防洪评价报告。本文以广东省天然 气管网一期管道工程流溪河定向钻穿越工程为例，对定向钻穿越工程的防洪评价要点进行分析。 关键词：河道管理；定向钻穿越；防洪评价 0 前言 定向钻穿越是一种新兴的地下非开挖管道施工技术，与其它管道施工方法相比，具有施工简 便、快速，对自然环境影响小等诸多优点，有效解决了河流、道路、铁路和繁华街道下敷设管道 的难题。随着我国基础设施建设的发展，河道管理范围内新建管线项目越来越多，定向钻穿越施 工将越来越普遍，根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河 道管理条例》等有关规定，建设穿河、穿堤的管道等工程设施，工程建设单位需提供拟建项目的 防洪评价报告[1] ，评价建设项目对河道行洪、河势稳定、堤防安全、防汛抢险等方面的影响及拟 采取的补救措施。本文以广东省天然气管网一期管道工程流溪河定向钻穿越（以下简称“流溪河 定向钻穿越”）为例对定向钻穿越工程的防洪评价要点进行分析。 1 定向钻穿越施工工艺 定向钻穿越施工主要有以下3 个步骤：①导向孔施工。根据设计提出的入、出土点坐标和管 线设计轨迹，用定向钻钻导向孔（特殊地层还需逐节加入套管）；②预扩孔施工。钻杆在对岸出土 后，回拖时进行连接扩孔器，扩孔器大小及级数根据穿越管段直径和地层确定；③管道回拖施工。 管道在出土岸进行分段或整体组装，检验、试压和防腐，合格后接上拖管头利用钻机拉动扩孔器 和穿越管段回拖，直至穿越管道完全敷设于扩大的导向孔内直到拖管头在钻杆入土处露出。定向 钻具体施工工艺流程见图1。 2 管道定向钻穿越设计概况 3 流溪河穿越为大型穿越工程，设计洪水标准为 100 年一遇，设计洪峰流量为2360m /s ，设计 洪水位 18.70m。管道设计压力为9.2MPa ，管道外径Φ914mm，设计选取X70 直缝埋弧焊钢管， 管壁外防腐采用三层PE 高温型加强级绝缘防腐层，管壁厚度为22.2mm 。 管线采用定向钻方式穿越河道两岸堤防及主河槽，入土点位于右岸堤后竹林内，距右岸堤脚 约155.3m，入土段弧线曲率半径为1200m；出土点位于左岸堤后山坡上的果树林里，距左岸堤脚 约151.9m，出土段弧线曲率半径1380m。穿越段实际长度为630.34m，穿越水平长度626.4m 。定 向钻穿越右岸堤防下最小埋深约 21.3m ；主河槽内最小埋深约 13.4m；左岸堤防下最小埋深约 13.0m。 3 河道与堤防 流溪河位于广州市的北郊，发源于从化吕田镇桂峰山，上游段称吕田河，自东北向西南流， 至步岭汇合后，始称流溪河。流溪河流经从化市、花都区和白云区，在南岗与白坭河汇合后，流 入珠江，全长 156km，总流域面积2300km2 。 136 流溪河定向钻穿越位于流溪河下游河段，河段较顺直，两岸发育Ⅰ级阶地，左岸滩地宽约 130m，地形平坦，滩面高程 18.856m~21.456m，种植有大片荔枝树，堤后为一山坡，坡顶高程 32.656m；右岸滩地宽约38m，滩面高程17.356m~17.756m，种植有荔枝树和竹木；在水位为12.356m 时穿越断面河宽约 120m，水深7.9m，河床基本呈不规则“U ”型河谷状，深泓高程4.456m ，水 流较平缓。 图1 定向钻穿越施工工艺流程图 穿越工程两岸为流溪河堤防工程，设计标准为 100 年一遇，为堤路结合方式，砼路面。其中 左岸堤顶高程22.83m ，堤顶宽度8m；右岸堤顶高程21.12m ，堤顶宽度8m。穿越场地上部为第四 系覆盖层，主要由中粗砂、粉质粘土、砾砂和卵石组成；下伏基岩为白垩系砂岩。 4 防洪评价计算 4.1 河道冲刷深度计算 对于横穿河流并埋设在河床以下的管道来说，必须保证管道的埋深应大于发生一定频率下的 洪水时集中水流