川气东送管道工程长江穿越

川气东送管道工程长江穿越

文章编号:1000.8241(2011)05—0327—07 川气东送管道工程长江穿越 高河东祁志江刘建武

(1.JI『气尔送管道工程项冗部,湖北宜昌443001;2. 张德桥陈雪华付超

胜利勘察设计研究院有限公司,1fI东尔营257026)

高河东等.川气东送管道工程长江穿越.油气储运,2011,30(5):327—333

摘要:川气东送管道穿越长江7处,总长153km.通过分析管道穿越方式和选择穿越方案的技术要

点,最终基于不同穿越点的地理位置,地质情况和技术难点,分别采用了盾构隧道,钻爆隧道及定向

钻穿越方式.其中:南京定向钻长江穿越,创长输管道定向钻穿越长江最长和管径最大的世界纪录;

忠县长江隧道穿越创长输管道过江隧道净空断面最大的国内纪录;安庆长江臂构隧道穿越工程首次

采用地压平衡法穿越粉细砂地层,创长输管道盾构隧道穿越长江跨度最大的国内纪录;宜昌长江盾

构穿越连续掘进6351TI卵石层,创国内纪录.7处穿越工程技术难点及其处理措施可为类似管道穿 越工程提供指导.

关键词:川气东送;输气管道;长江穿越;盾构;钻爆;定向钻 中图分类号:TE863文献标识码:A

JII气东送管道工程是我国继三峡上稃,两气东输, 南水北调,青减铁路之后的义一国家重大项目,线路总 长2234km,起川东北普光首站,尔至上海末站,管 道途经四川,重庆,湖北,江四,安徽,江苏,浙汀,上海

6省2市.干线全K1635km,管径为1016mm,设计 年输量为120×101TI,设计乐力为10MPa.除主十 线外,还包括达化专线和川维,南京,金陵,西,海 等支线.

该管道工程采用盾构隧道,钻爆隧道及定向钻穿 越等方式穿越K江7处,总长l5.3km,具体穿越位置 分别为:长江上游的重庆忠县,湖北宜昌,长江游的 湖北武,?义,黄石以及长江下游的江曲九江,安徽安庆, 江苏南京. 1管道穿越方式

管道通过江河可采用跨越和穿越两种方式,但是, 在长汀上跨越施T存在以下缺点:①江阔水深,基础施 上难度人;②为避免影响通航,必须采用大跨度,高净 空的悬索和斜拉索或两者结合的跨越方式,实施技术 难度较大,上程投资高;③管桥维护工作量大,需要武 警驻守,维护费用高.因此,一般/1考虑采用跨越方式, 采用穿越方式.

1.1穿越方案的选择要点

(1)穿越位置和方式应符合长江河道整治规划和 当地政府规划的要求.

(2)穿越方案应委托十H关部门进行长江穿越工程 的防洪评价,满足防洪要求.

(3)穿越位置应选择河流水势较稳定的河段,与管 道线路总体走向一致.

(4)如果地质条件满足施工要求,施技术风险较 小,依据选定穿越方案施I:;若地形,地质条件较差,施 丁技术风险较大,则需选择备用方案. 1.2穿越方案

大型河流穿越主要采用沟埋敷设,盾构隧道,钻爆

隧道,顶管及水平定向穿越法等方式施工.对于河道 较宽,河水流速较大,通航H_来往船只较多的长江,沟 埋敷设,顶管穿越难以应用,一般采用盾构隧道,钻爆 隧道和水平定向穿越等方式(表1). 1.2.1盾构隧道

盾构隧道是利用盾构机械暗挖隧道的一种方法. 盾构机前方设有支撑和丌挖上体的装置,中段安装千 斤顶,尾部可以拼装预制或现浇混凝十衬砌环.盾构 机每推进一环距离,就存尾部支护或拼装一环衬砌,并 向衬砌环外围的空隙中压注水泥浆.盾构穿越适用条 件较J一,但盾构机价格昂贵,施工费用较高. www.yqcy.net[327

表1油气管道长江穿越方式对比

穿越方式地形,地质穿越长度工期/(10嚣m)施工与运营维护环境影响HSE因素士笤

适合粘土,粉土, 定向钻穿越童霎, 道预制场地 隧道穿越 穿越长度越长,回

罄藿蒿较短.s～z度受管径和定向 钻设备限制

盾构隧道羹魅栅较长 钻爆隧道岩石萎度基本不较长 1.2.2钻爆隧道

钻爆隧道法是按照新奥法利用爆破掘进,及时喷 锚,模筑混凝土等进行暗挖隧道的一种方法.近年来, 随着地质勘察,地质超前预报,超前探水,预注浆防水, 光面爆破等技术的不断发展,钻爆隧道法穿越大江大

河的技术方案得到广泛使用.其适用于基岩或土层不 太厚的河流穿越,具有造价低,工程质量易于控制,管 理维修方便,可增设管道,不影响通航等优点. 1.2.3水平定向钻 安全性可以满足要

妻凝裳薯费用低;一次只能穿' 越一根管 好

安全性高,维修方

便,可多管同隧道敷不大,隧道弃 4设;施工机械复杂,渣需占用土较好 日常维护和运行费地堆放 用较高

安全性高,维修方

便,可多管同隧道敷不大,隧道弃需人工巷 2设;施工条件稍差,渣需占用土道作业, 日常维护和运行费地堆放稍差 用较高

钻一个导向孔,随后在钻杆端部联接大直径的扩孔钻 头和直径小于扩孔钻头的待敷设管道(提前组装好), 最后进行扩孔和管道回拖.定向钻穿越是～种经济实 用,安全可靠的穿越方式,具有对地表干扰小,施工速 度快,施工精度高等优点,适宜穿越粘土,亚粘土,成孔 条件好的沙层和软岩石等. 1.3川气东送工程长江穿越方案

根据地形地质,水文,规划等情况及长江穿越方案 的特点,选择原则等,川气东送7处长江穿越分别采用

定向钻穿越即按照设计轨迹,采用定向钻技术先钻爆隧道,盾构隧道及定向钻穿越方式(表2).

表2川气东送管道穿越长江工程计划 2工程特点,难点及处理措施 2,1忠县长江穿越 2.1.1基本情况

该穿越段地表覆盖粉质粘土层较薄,厚约0.5ITI, 河床底以砂卵石为主,厚5～151TI,右岸枯水时砂卵石 边滩出露,下覆地层为侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)地 层,岩性以砂岩,泥质粉砂岩为主.

该段工程采用钻爆隧道法施工,隧道穿越轴线位 于重庆市忠县和石柱县之间的长江鲤鱼碛江段.隧道 设计采用\"斜井一平巷一斜井\"的布置方式,工程全长 1400m,其中,北岸斜井长313m,坡度28.;南岸斜井

YangtzeRivercrossingofNGPipelineProjectSichuantoTheEastfr0ml■■_ 长332m,坡度30.;江底平巷长755m,隧道净宽4ITI, 净高3.2m,为直墙平底半圆拱形.洞身采用光面爆破, 锚网喷初支,模筑砼及钢筋砼永久支护的复合衬砌结 构,洞内设计安装两条1016输气管道(1用l备). 该穿越工程创长输管道过江隧道净空断面最大的国内 新纪录. 2.1.2技术难点

对于江河穿越钻爆隧道,防治水是工程的技术难 点.防治水措施采取及时与否,直接影响施工安全和 工程成败.与同类工程相比,忠县长江隧道具有开挖 断面最大,江面水域最宽,水位最深,斜井最长,地质条 件复杂等特点. 2.1.3工程措施

采用留设安全防水岩柱,超前地质预报,超前探 水,注浆堵水,控制爆破,集中排水,衬砌防水,地面截

流等一系列技术措施,保障施工安全. 2.1-3.1合理留设安全防水岩柱

根据对工程围岩含水情况及地下水的补,迳,排条 件分析,设计中参照《矿井地质手册》煤矿巷道和\"三 下采煤\"相关公式计算隧道河床段特殊防水岩层厚度 (H特)为44.13m,实际河床段隧道顶板以上岩层厚度 为52.56m,因此实际防水岩柱厚度大于计算特殊安全 岩柱层厚度,在不遇到长江河床特大导水裂隙的条件 下,能够保证施工防水安全. 2.1-3.2超前地质预报

采用TSP203超前地质预报系统,地震波检测可 以对隧道开挖作业面前方100~2001TI范围进行地质 探测预报,确定隧道前方与周围区域的地质构造,以及 地下富水区的位置和特征.对工程北岸斜井,南岸斜 井及过江平巷进行地质预报:K0+127m—K0+2111TI 段,地下水稍发育,局部滴水;K0+127m—K0+151ITI 段,可能出现线状滴水;K0+21lm—K0+216m段, 地下水比较发育;K0+216m—K0+2771TI段,地下水 发育,局部有滴水;K1+319m—K1+1191TI段为中硬 岩,地下水发育,可能出现大的涌水等.施工中对预报 可能出现渗涌水段采取超前钻孔,注浆止水等措施,有 效避免了穿水事故的发生. 2.1-3-3超前探水

在TSP203超前地质预报的基础上,对地下可凝 段含水,富水区域采用超前钻探,遇水注浆方法,将隧 道作业面前方用钻机打出70～93的钻孔3～6个, 每孔深度为30~40rrl,进行探水,每次探水的搭接长度 应超过l0m.若发现涌,漏水,立即注浆,并增加探水 注浆孔的密度,经过效果检验孔证明无穿水危险后,再

进行隧道开挖.为确保万无一失,每次开挖前,应进行 短探,所谓短探,就是每次开挖前在作业面前方和周边 按设计的短探布置图打出40～50的钻孔,深度为 5～71TI,其密度按注浆扩散半径为1.01TI,每次短探与 前次短探的搭接长度应超过2.01TI.长探是探测较大 范围的富水情况,短探则是防止涌渗水事故的最后一 道防线,两者互为补充,不可或缺. 2.1.3.4注浆堵水

如果超前钻探发现开挖面前方存在异常,例如围 岩破碎,裂隙发育,钻孔水流量大,应立即停止开挖作 业,采取预注浆堵水,防止水涌入开挖面;如果隧道已 揭露的围岩暴露面出现集中出水,永久支护衬砌已完 成的隧道出现渗漏水,或出于提高崮岩稳定性的目的, 均须采用后注浆进行堵水或加固.在水下隧道施工中, 往往会出现隧道周边多处岩石裂缝,渗水,隧道越长, 导水裂缝越多,汇集的渗水量越大,其处理方法是:将 裂缝渗水段用钻机(或凿岩机)打孔,安导水管集中导 流,导流管应超出二衬轮廓线20cm;二次衬砌后,向 导流管内注入高压水泥浆,以堵塞分散的岩石裂隙水. 2.1-3.5控制爆破

为尽量降低导水裂隙带高度,在打眼和爆破作业 中应打浅眼,少装炸药,控制裂隙发展和扩散,使爆破 后的实际隔水岩柱超过设计要求的隔水岩柱,防止江 水涌入开挖面.该工程采用光面爆破,严格控制炸药 用量,严格控制超,欠挖,保证隧道外形尺寸控制良好, 减少支护工程量,加快工程进度,降低工程造价,最重 要的是减小爆破松动范围,爆破裂隙深度和宽度,保障 隧道安全施工. 2.1_3.6集中排水

采取隔水,探水,堵水,防水等措施,施工过程中配 备完善的排水设备,及时排除渗入隧道内的水.对隧 道开挖中未处理完的分散渗水,利用排水沟使其流入 斜井(或竖井)底部的临时水仓,安设排水设备和管路, 将隧道内的水集中排至地面.这种排水设施,具有排 www.yqcy.netI329

放分散水和防止突然涌水的作用,冈此,排水设备和管 路都必须有足够的备用排水能力. 2.1.3.7衬砌防水

衬砌防水方法主要有两种:一是采用防渗砼,根 据水压,防渗砼的等级一般为$6~S12,忠县过江隧道 设计防渗砼等级为S8;二是根据隧道防渗设计等级要 求,采用隔水防渗材料,隔水防渗材料一般为无纺布, 隔水板和防渗透水管,使用防渗水管后,再进行注浆止 水处理. 2.1-3.8地面截流

地面截流采用洞口边坡防护,排水沟疏导,洞口地 面设立排水反坡以及合理设计洞口位置等措施,防止 地面隧道洞口周围可能因洪水,泥石流等造成的灾害 性水流(泥石流)进入洞内.在三峡库区莆水位175m 高程以上修建洞口和弃碴挡墙,将洞内弃碴全部堆放 在三峡库最高蓄水位以上,防止弃碴对三峡库区造成 不利影响. 2.2宜昌长江穿越 2.2.1基本情况

穿越断面河床表层岩性为第四系砂卵石层,卵石 含粘性土层,厚度为5～20m,下伏基岩为自垩系上统 红灰色中厚层至块状粉砂岩,细砂岩夹砾岩,棕红色 泥岩夹薄层粉砂岩.采用盾构法施工,北岸始发井位

于湖北省宜昌市獍亭区方家岗村,南岸接收井位于宜 都市红花套镇光明村,距忠武输气管道长江穿越隧道 工程100m.隧道设计采用\"始发井一隧道一接收井\" 的布置方式,工程全长1405m,北岸始发井围护结构 采用内径为12.1m的沉井,井深22m. 2.2.2技术难点

掘进是从卵石层出发,连续掘进卵石层635m,卵 石粒径大小不一,最大可达500mm,硬度极大,最大抗 压强度达340MPa.同时该地层上方经过采砂船的长 期采砂作业,剩下大小不一的卵石,已经松散,地层极 不稳定.国内尚无大江大河高水压条件下卵石穿越先 例,施工中卡刀,局部坍塌现象非常严重,刀盘磨损严 重.从2008年5月中旬至8月上旬(70余犬),进仓 时间约占2/3,盾构掘进到10环,施工进度缓慢. 2.2I3工程措施

(1)采用水泥水玻璃胶体材料通过刀盘沣浆,改 良作业面地质,封堵刀盘进渣孔,抑制作业面坍塌.同 时改良泥浆配比,提高泥浆粘度切力,精确建立泥水平 衡操作模式.

(2)卵石层盾构掘进对刀具的维修,保养和使用提 出了更高的技术要求,需定期进入气压舱对刀具进行 检查,并根据刀具磨损情况予以更换.同时采用国产 刀具替代部分进口刀具.通过多次换刀作业,作业人 员基本掌握了在高压下更换刀具,焊接作业的操作要 点,总结出一套行之有效的安全保障措施,对刀具的维 修和保养也取得了一定经验.另外,针对不同的地质 条件,应采用不同类型的刀具.

(3)在松散的卵石地层,无法安装保径刀具,待进 入稳定地层后,再安装保径刀具.由于原有刀座已经

损坏,需重新设计安装方式.

(4)刀盘与盾壳之间的缝隙过大,需要焊接直径为 60cm的圆铡,以防止卵石再次进入消耗刀盘扭矩和 扰动地层.

(5)将封住刀箍歼口的几块刀盘割开,使大直径孤 石进入,减小推力消耗和刀盘,刀具的磨损. (6)采用焊接方式安装全部弧型刮7J,一定程度上 起到了刀盘保径的作用.

(7)开展泥浆配比实验研究,时刻监控卵石层和粘 土层交界处的掘进作业,调整泥浆配比,确保地层交界 处掘进作业的顺利进行.

通过上述技术措施,有效解决了长距离卵石层掘 进面坍塌的关键技术难题,创造了连续掘进635m卵 石层的国内最长纪录,入选第l3批中国企业新纪录. 2.3黄石长江穿越 2.3.1基本情况

该穿越段地层上部为第四系松散堆积层,下部为 三叠系灰岩.第系地层以粘性土为主,上部夹淤泥 质土,下部夹砾石,透水性较好.三叠系灰岩,青灰色, 块状结构,薄至中厚层状构造,节理较发育,含方解石 脉,透水性一一般.南岸始发井位于黄石市阳新县黄颡 口镇F堡村,北岸接收井位于黄冈市蕲春县蕲州镇扎 营港村.

隧道设计采用\"始发井一隧道一接收井\"的布置 方式,工程全长为1407133,其中,利用盾构法施工隧 道1361m,利用钻爆法施工隧道22.O0m.始发井,接

YangtzeRivercrossingofNGPipelineProjectfromSichuantoTheEastI■■_ 收井土层采用明挖法施工,岩层采用钻爆法施工.上

始发井内径为1lm,上部布置一层800高旋喷桩 进行地质改良.接收井内径为8.5m,上部布置两层 500高压搅拌桩进行地质改良.盾构隧道为圆形, 内径为2440mill,环片厚度为250mm,环片外径为 2940mm;每环环片分6块,问设EPDM橡胶止水密 封条,衬砌环采用顺缝或错缝拼装.隧道内布置一条 1016管道. 2.3,2技术难点

(1)地质和水文条件复杂,隧道断而岩性分布不 均匀且有明差异,盾构穿越地层有石灰岩,砾砂和细 砂.石灰岩度为10~40MPa,盾构机既要满足砾砂, 细砂地层的稳定切削的要求,又要能够破除较软岩,盾 构掘进难度很大.

(2)过对隧道所经地层地下水位情况进行分析, 隧道掘进承受最大水J玉为0.47MPa,盾构的防水和稳 定]_作而的能力是决定工程成败的关键之一. (3)盾构机需两次穿越长江大堤,应采取有效措施 减少掘进扰动,控制注浆质量,尽量减少施工带来的沉 降量,具有一定难度.

(4)竖井与隧道施1=防水处珲也存l在一定难度. 23_3工程措施

(1)盾构机刀盘采用复合式刀盘设计,刀具配置可 随着地层变化而相应更换盘形滚刀,刮刀或刀,提高 刀具对地层的适廊性.

(2)盾构机设置气锁系统,确保操作人员可以

安全进入刀盘内检查更换刀具,满足安全操作的要求. (3)该工程施]=所用AVN2440DS盾构机抗水压 工作能力为0.5MPa,其防水能力设计为_L作压力的 1.5倍,刀盘丰轴承与刀具防水耐压为1.0MPa,可以满

足工程的实际需要.为了确保盾构机在高水下安全 掘进,盾构设计了盾尾密封系统,即盾构机盾尾设置 3道钢丝密封刷,向密封刷内注入专用密封油脂,能够 有效防止地卜水通过盾尾进入盾构机内;另外,盾构机 的切口环,支承环和盾尾之间的连接部均安装橡胶密 封,可以有效防止地卜水进入盾构机内. (4)为防止盘表面在软土粘性地层形成泥饼,掘 进受阻,盾构机配备了高压水冲洗刀盘装置. (5)根据隧道内地层的软硬不均匀性,合理选择掘 进参数范围,以确保刀具破岩时不会造成局部刀具超 负荷工作,避免不正常的刀裂损或刀具轴承破坏;同 时密切关注掘进状况和掘进参数的变化,并及时进行 分析和判断,随时调整掘进推力和J衙转速. (6)软硬不均地层的盾构掘进方向容易产生较大 变化,因此,采用在仪征～长岭管道黄石长江穿越工程 的成功经验,进行盾构施工掘进方向控制和操作,以保 证掘进方向的控制精度,避免纠偏超挖带来地层变形 过人的危险. 2.4武汉长江穿越

该穿越段位于武,7义市汉南区汀夏区之问,水面 宽约1910m.始发场地位_]湖北省武汉市汉南区纱 巾lj镇;到达场地位于对岸的江夏区金口镇中湾村.两 岸场地均位于国家一级大堤之卜,北岸竖井距大堤约 130m,南岸竖井距大堤约l50m.

隧道设计采用\"始发儿一隧道一接收井\"的布置 方式,工程全长1970m,始发井地卜连续墙作为基坑 围护结构,平面尺寸为13m×8m,深度为26m,地下 连续墙厚度为600mm,竖井擘内衬为800mm,采用 609×16钢管支撑.接收井结构与始发井相同.盾

构隧道采用管片拼装式衬砌,管片外径35401TlIn,内 径3080mm,厚度230mm,环宽为1.2m,每环管片由 6块钏筋混凝十预制块构成.

该穿越段与黄石长江穿越的地质条件类似,技术 难点和处理措施也基本相. 2.5安庆长江穿越 2.5.1基本情况

该穿越段采用盾构泫施]一,上程全长为2770m, 隧道穿越轴线位于安庆市海口镇南埂村和池州市东至 县大渡口镇杨套村之问的长江汀段,是川气东送管道 工程穿越最长的过江隧道.

隧道设计采用\"始发井一隧道一接收井\"的布置 方式,始发井围护结构采用SMW工法施工,围护结构 尺寸为11.61\"171×20.6m的矩形结构.同护桩使用直径 为850mm的三轴深层混凝土搅拌桩,深度为23m,桩 内安插HN700×300×13x24型钢,间距为600l'rll\"n, 竖井开挖过程中井壁采用直径为609mm的钢管支撑, 并设置4个深度为23m的降水管井.始发井二衬混 凝十厚为1.0m,净空尺寸为171171x8m的矩形结构, !!:!厂I31

深度为l2.5m,中间设置厚度为800nllTl的隔墙,竖井 底部设置4个500rnmX500mm的集水坑.接收井围 护结构采用1m厚的地下连续墙施工,深度为53m, 围护结构尺寸为9.2mX20.2m.竖井二衬混凝土厚 度为1.2m,净空尺寸为17m×6m的矩形结构,深度 为29.4m,中问设置厚度为800mm的隔墙,采用逆作 法施工.隧道为圆形断面,净空为2440mm,采用盾 构法施工,全长约为2770m,北岸以2.5%下坡,南岸 以3%上坡.盾构隧道采用管片拼装式衬砌,管片外

径为2940rnm,内径为2440mill,管片环宽1m,每环 管片由6块钢筋混凝土预制块构成.洞内设计安装～ 条直径为1016mm输气管道. 2.5.2技术难点

(1)安庆长江盾构隧道穿越具有江面水域宽,隧道 长,水位深,水压大,竖井深,地质条件复杂等特点. (2)隧道穿越地层主要为粉细砂和中砂混圆砾地 层,隧道接收段地层为粉细砂层,且紧靠长江,地下水 位高,水压大,地层稳固性差,极易使盾构机到达接收 井内时发生涌水涌砂,隧道坍塌,地表沉降等事故. 2.5.3工程措施

(1)当盾构刀盘切入接收井连续墙30cm(占连续 墙总厚度的3/10)时,刀盘内降压无法达到开仓条件, 且从刀盘卸压阀放出的水中夹带着粉细砂,停止盾构 推进作业.

(2)为便于盾构安全出洞,避免贯通时发生涌水, 涌砂,向竖井内回灌高度为6m的砂和高度为29.4m 的水(同当时长江水位),以保持井内外水压平衡,并模 拟盾构在长江下掘进.

(3)在盾构继续推进之前,首先安装洞门环向注 浆管,重新砖砌洞门,安装帘布橡胶板;填砂灌水完成 后,待井内水位和长江水位标高一致时,方可盾构推 进.盾构贯通连续墙后,停止排碴,通过盾构推力向前 推进,直至盾尾全部进入竖井后停止掘进作业.最后, 盾构环片拼装至连续墙位置.

(4)由于盾构外径比管片外径大,盾壳与管片之问 存在间隙,盾构在推进过程中,会造成洞口段管片顶部 砂和米石回填不饱满而形成空洞,影响洞口段注浆封 堵效果.因此,应采取在洞口上方预埋两根100的

钢管,待盾构推进后,通过它们向洞口位置回灌砂浆, 将管片四周回填饱满.

(5)盾构在推进拼装管片过程中,同步每一环注水 泥浆,浆的凝固时间控制在4～6h(在浆液内掺入速凝 剂),每一环注水泥浆量约为2m.

(6)盾构停止掘进后,先在接收竖井利用预埋的环 向注浆管向洞口段先灌注单液浆,后灌注双液浆.接 收井洞口段灌注完毕后,再由平巷道内向外灌注双液 浆和聚氨酯封堵.

安庆长江盾构穿越工程创造了国内长江水下天然 气管道盾构隧道穿越跨度最大(2770m),国内长江天 然气管道盾构隧道穿越粉细砂地层最长(2770m),国 内盾构隧道穿越粉细砂地层首次采用地压平衡法成功 贯通接收的企业新纪录. 2.6九江长江穿越 2.6.1基本情况

该穿越段工程场地属扬子地层区,揭露地层主 要为第四系全新统冲积层(Q4a1),第四系上更新统 冲残积层(Q3a1),下第三系新余群泥质粉砂岩,砾岩 (Exn).采用定向钻穿越主河槽,过长江大堤为爬堤方 式,江滩段采用大开挖加配重压袋敷设方式.入土点 位于江西省九江市金鸡坡油库东侧约为100m长江南 岸大堤以内(北),九江石化长江码头2号和3号趸船 之间:出土点位于湖北省黄石市黄梅县长江北岸大堤 以内(南)长江漫滩上.定向钻入土角为16.,出土角 为7.,穿越长度为2199m,管径为508IlllI1. 2.6.2技术难点

通过勘察,在入土点附近中风化砾岩中(ZK42, ZK43)遇到溶洞构造,其顶面埋深为15-3～19.2rn(标

高一9.52～一19.10m),洞高为1.2～1.4m,溶洞内充 填软塑状粉质粘土及灰岩,硅质岩圆砾.定向钻穿越 溶洞风险较大,设计中采取绕避措施.由于地形和溶 洞的限制,定向钻入土角高达16.,而定向钻穿越长度 较长(约2200m),穿越主要地层为中风化泥质粉砂 岩,砾岩,施工难度较大. 2.7南京长江穿越 2.7.1基本情况

南京支线长江主河道穿越场地属扬子地层区,揭 露地层为第四系全新统(Q4a1),上更新统(Q3a1),白 垩系上统粉砂质泥岩,泥质粉砂岩(K2P).该工程位

YangtzeRivercrossingofNGPipelineProjectfromSichuantoTheEastl■■_ 于三江口入江口下游约300m处.采用4条定向钻穿 越长江(表3),合计穿越长度为3910.17m. 表3南京长江穿越情况 2.7.2技术难点和措施

(1)穿越位置位于南京市龙潭新城规划区内,穿越 方案的选择和确定需要与长江水利委员会,南京市规 划,水利,港口,海事,航道等部门协调. (2)穿越位置下游有西气东输备用线(406), 甬沪宁原油管道(508),仪征一金陵管道长江穿越 (406)及两条光缆,均采用定向钻穿越,与穿越工程 存在交叉敷设.

(3)4条定向钻穿越的主河道入土点,支汉河出土 点位于江心乌鱼洲上,南大堤入土点,主河道出土点, 支汉河入土点和北大堤入土点位于长江两岸滩地上. 根据相关规定,汛期长江河道内不能进行施工,因此穿 越施工作业必须在长江主汛期到来之前完成,时问非

常紧迫,需一次快速完成,对施工单位的管理和技术水 平要求较高.

在设计过程中与各相关方开展了多次协商,最终 确定了穿越方案. 3结论

(1)川气东送工程7次穿越长江,穿越总长度达 15.3km,穿越次数之多,长度之长都是同类工程中不 多见的.其中:南京定向钻长江穿越创长输管道定向 钻穿越长江最长和管径最大的世界新纪录;忠县长江 隧道穿越创长输管道过江隧道净空断面最大的国内新 纪录;安庆长江盾构隧道穿越工程首次采用地压平衡 法穿越粉细砂地层,创长输管道盾构隧道穿越长江跨 度最大的国内新纪录;宜昌长江盾构穿越创造了连续 掘进635m卵石层的国内最长纪录.

(2)长江穿越是整个项目的控制性工程,其成败直 接影响川I气东送管道工程的顺利投产,采取了安全可 靠,经济的穿越方式.穿越方案符合长江管理部门和 当地政府的各项规划,穿越点尽量选择在河势稳定,地 质条件较好的位置.

(3)在管道工程长江穿越段与管道总体走向一致 的条件下,穿越位置决定线路局部走向. (4)长江穿越工程难度大,投资高,在城市可供选 择的通道少,隧道穿越应考虑预设备用管道. 参考文献:

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作者简介:高河东,教授级高工,1957年生,2003年毕业于中国石 油大学(华东)储运专业,现主要从事管道工程建设的管理工作.

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