近些年来，在管道建设工程领域出现了一项大受欢迎的技术——定向钻施工工艺。这是非开挖顶管工程技术，施工中需要使用大型定向钻进，先进行定位钻孔、扩孔、清孔和管道回拖，然后进行管道施工。在气、石油和市政管道建设工程中，我们经常可以看到定向钻施工工艺的应用。我公司主要从事非开挖顶管工程施工，其中就包括定向钻施工工艺，有这方面需求的朋友可以直接联系我公司，我们会为您提供周到的服务。

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近年来随着对能源政策的调整、石油气项目的投入，加大了石油气长输管线项目的开工建设。为了保护环境，节约成本，减少对已建公共设施、构筑物的破坏，水向钻施工技术以其明显的经济效益、环境效益和安益，被广泛地应用于石油气长输管线工程施工中。在大、中河流穿越施工，中小型水库穿越施工，高速公路、铁路的穿越施工以及城镇市政工程中通信电力管道施工、气管道施工、自来水管道的施工中随处可见定向钻施工的设备及机具，本文就是通过简析水向钻的施工方法，并通过胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司分公司与在“气化”工程中“大北沟定向钻”、“美阳河定向钻”、“泾河定向钻”及“杨家河定向钻”的工程实例，总结的施工经验的进行交流。

随着现代文明意识和环境意识的逐渐增强，交通、环境保护问题已经越来越多的受到人们的关注，非开挖施工的水向钻技术就越来越多地被人们所接受。近几年来水向钻穿越技术在世界各国、各个行业得到了广泛的应用，尤其在管道穿越大型河流、高速公路、铁路等工程项目上更加显示了独特的优势。水向钻施工过程是通过计算机控制进行导向和探测，先钻出一个与设计曲线相同的导向孔，然后再将导向孔扩大，把预制好的管线回拖到扩大的导向孔中，从而完成管线穿越施工。采用水向钻技术进行管道穿越施工，是油气长输管线施工中穿越大、中型河流，中、小型水库，高速公路，铁路及管线光缆敷设的方案；是不破坏地貌状态和保护环境的理想施工方法。


一、水向钻的特点
与传统施工工艺相比，水向钻施工有很多明显的特点，现归纳如下：
1、定向钻施工不阻碍交通，不破坏植被，减小了传统开挖对居民生活的干扰以及对交通、周边建筑物破坏和不良影响。
2、现代化穿越设备的穿越精度高，敷设方向及埋深易于调整，管线弧形敷设距离长，完全可以达到设计埋深，并且可以使管线绕过地下障碍物。
3、定向钻施工穿越河流时，埋深在较深，对周围的环境没有影响，不破坏地貌和环境，符合环保要求。
4、采用水向钻穿越施工时，没有水上、水下作业，不影响通航，不损坏堤坝及河床结构，施工不受季节限制，具有施工周期短、人员少、成功率高，施工安全可靠性高等特点。
5、与其他施工方法比较，定向钻进出场地速度快，施工场地可灵活调整；尤其在城市施工时可以充分显示其优越性：施工占地少、工程造价低。
6、大型河流穿越时，由于管线埋深较深，地层深部的氧及其他腐蚀性物质很少，能够起到自然防腐和保温的作用，可以保证管线运行时间更长。

定向钻在不良地质条件下的应用
1水文地质情况
穿越改线段位于庆铁新线479#+220m处和庆铁老线#+m处，地貌单元属于河床，地面相对高程为1.25m，地势中间低两侧高，地势起伏较大。地层结构上部为第四系冲积成因的砂、卵石层，沉积韵律变化较大，下部为中生代白垩纪泉头组砂岩，基底起伏不大。
1.1水文情况
上源有南北两支，南支为主流，发源于清源县应额门镇老虎顶山，流至县与发源于的碾盘河在耿王庄汇合，在镇接纳寇河，在大高力屯注入辽河。全长170.6km，流域面积4813.95km
2流域是辽河干流暴雨洪水多发地区，暴雨集中，强度大，辽河干流以前发生的洪水来源80%来自。50年一遇洪水冲刷深度2.7m，平均水深4.96m，流速3.3m/s。穿越改线段范围内地下水属孔隙滞水，主要赋存于卵石层之孔隙中，动态要素受大气降水控制，丰水期水位上升，枯水期水位下降，钻探施工期间测得地下水位埋深为3.5~4.3m。
1.2地质情况
根据地质矿产局工程勘察院《庆铁新老线改线工程岩土工程勘察报告》，在钻探所达深度范围内，自地表而下依次为耕土、粉砂、砾砂、圆砾、卵石、泥岩。
(1)耕土：灰，以粘性土为主，含植物根系，土质松散，ZK2孔缺失，层厚0.3~0.4m。

(2)粉砂：，稍湿，松散，砂成份为石英、长石，颗粒较均，层厚1.6m。
(3)中砂：黄褐色，湿-饱和，松散-稍密，局部为中密，砾石成份为花岗岩，分选差，磨圆好，砂以中粗砂为主，成分为石英、长石，层厚度为1.8~4.2m。
(4)圆砾：黄褐色，湿-饱和，中密-密实，砾石成分为花岗岩，分选差，磨圆好，层厚2.0m。
(5)卵石：黄褐色，含水饱和，中密-密实，卵石成分为花岗岩，分选差，磨圆好，局部夹中粗砂薄层，层厚5.7~8.6m。
(6)粉砂质泥岩全风化：红褐色，原岩结构不清，矿物已风化成土状，层厚3.8~5.0m。
(7)粉砂质泥岩强风化：红褐色，原岩结构不清，岩石风化呈碎块状，易风化矿物已风化成土状，岩石手捏即碎，层厚5.7~6.7m。
(8)粉砂质泥岩中风化：红褐色，微细粒结构，块状构造，矿物成份为石英、长石，岩石呈块状，钻孔控制厚度为8.5m。场地标准冻结深度为1.30m。
2穿越改线方法分析及解决方案
2.1穿越方案的比较及确定
从上述水文地质情况可以看出自然条件比较复杂，洪水量大，地层间杂情况多，结合具体地质情况对常用的管道通过河流的方法分析和比较如下：
(1)水上跨越法：东北地区水系的特点是季节性强，河流夏秋季节洪水期间，涨幅大，河水宽度增加大；冬春少雨季节河道中水量小，水深小，宽度小。跨越施工不适用于东北部河流穿越，宜引起洪水期间的管桥桥墩阻水、积柴，加大洪水对管道的冲击，使管道被冲断的危险增加。
(2)地下盾构法：盾构法对地质条件要求小，可以在卵石中钻孔成型，常用于重点河流穿越工程及复杂地段的施工。两侧需要进行竖井施工，占地面积大，竖井不易施工，造价高(每米为30000~40000元)，施工时间长(一般约1a左右)。

因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘进机中，破碎的大粒径可达掘进机直径的40%——45%之间，破碎的卵石强度可达200Mpa.此机型的个特点就是它几乎是全土质的掘进机。它可以在N值从0——15的黏土，N值1——50的砂土以及N值10——50的砾石层等所有土质中使用，而且推进速度不会有太大的变化。它的第二个特点是破碎粒径大，可达掘进机直径的40%——45%之间。它的第三个特点是施工精度高，施工后的偏差极小。它的第四个特点是由于有偏心运动，进土的间隙又比较小，即使用清水作为进水，也能保持挖掘面的稳定。它的第五个特点是可以进行长距离顶进，也可用于曲率半径比较小的曲线顶进。它的第六个特点是施工速度快。

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