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文档简介

1、79/79福建省工程建设地点标准水平定向钻进管线铺设工程技术规程(征求意见稿)福建省建设厅 公布前 言水平定向钻进管线铺设工程技术(简称“定向钻铺管”)是当今非开挖铺设各类地下管线行业中的施工方法之一。本规程是依照省建设厅“关于下达2007年建设系统科技打算的通知”(闽建科函20079号文)的要求,由福建东辰管道穿越工程有限公司编制而成。在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,充分征求意见,汲取借鉴国内外工程实践经验,特不是总结了我省近年来的水平定向钻进管线铺设工程经验与科研成果,最后经审查定稿。本规程分7章5个附录。要紧内容包括:总则、术语、差不多规定、工程勘察、设计、施工和工程质量验收。

2、为提高本规程质量,请各单位在执行过程中,注意收集资料,积存经验,随时将有关意见和建议函告省建设厅科技处(地址:福州市北大路242号,邮编:350001),以供今后修订时参考。编制单位:福建东辰管道穿越工程有限公司要紧起草人:陈永茂 林圣陵 施 德 卢纯青 朱祖梁邱永忠 徐东波 邱丽芬主审人员:审定人员:目 录1 总则2 术语3 差不多规定4 工程勘察 4.1 一般规定 4.2 工程地质勘察 4.3 既有地下管线探测4.4 定向钻穿越路由勘察5 工程设计 5.1 一般规定 5.2 管材 5.3 导向孔轨迹设计 5.4 工作坑 5.5 回拉力计算及定向钻机选择6 工程施工 6.1 一般规定 6.2

3、 定向钻铺管钻机 6.3 定向钻铺管施工 6.4 安全施工7 工程质量验收 7.1 一般规定 7.2 试验与检测 7.3 工程竣工验收附录A 福建省岩土的工程分类)附录B 福建省常见土层物理力学性质指标附录C 福建省常见岩石物理力学性质指标附录D 探测地下管线的物探方法选择表附录E 导向钻进原始记录本规程用词讲明条文讲明1 总 则1.0.1 为加强福建省定向钻铺管设计、施工及质量验收的统一工程标准,做到安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠,特制定本规程。1.0.2 本规程适用于福建省定向钻铺管的设计、施工及质量验收。1.0.3 定向钻铺管工程应符合国家及地点有关都市规划、土地治理、环境爱护等

4、法律法规的规定。1.0.4 定向钻铺管工程的设计、施工及质量验收,除应符合本规程外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。凡未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本规程。2 术 语2.0.1 非开挖技术 Trenchless Technology 在不开挖地表的条件下或以最小的地表开挖工作量进行各种中小直径地下管线铺设、更换、修复和定位的施工技术。2.0.2 水平定向钻孔 Horizontal Directional Drilling利用水平定向钻机以可控钻孔轨迹的施工方法,在不同地层和深度进行钻进,通过导向系统使钻头沿着设计方向(轨迹)钻进并到达设计位置出口。2.0.3 起始工作坑 Ent

5、ry Shaft/Pit为水平定向钻进施工导向孔、扩孔钻进及拉管就位存储、回收泥浆和确定起始入口位置而开挖的工作坑。2.0.4 出口工作坑 Exit Shaft/Pit为回收、储存水平定向钻进施工中排出的泥浆和确定出口位置而开挖的工作坑。2.0.5 穿越 Crossing在地表下避开障碍物进行非开挖铺设管线。2.0.6 钻井泥浆 Drilling Mud 指水和膨润土或聚合物的混合物,有时还需加入某些处理剂要紧用于钻进施工中的冷却、润滑钻具、护壁和悬浮携带岩屑。2.0.7 导向孔 Pilot Hole 利用水平定向钻机,沿设计轨迹施工完成的初始钻孔。2.0.8 导向孔轨迹 Pilot Path

6、导向孔钻进时,导向钻头移动路线的变化位置。2.0.9 入、出土角 Entry/Exit Angle在水平定向钻进,施工过程中钻头进入地层或从地层钻出时,钻杆柱与水平面的夹角。2.0.10 顶角 Pitch Angle钻孔轴线在给定点的切线与通过该点与水平面之间的夹角。2.0.11 方位角 Azimuth Angle钻孔轴线在水平面上的投影或钻孔轴线在给定点上的切线在水平面上的投影与正北方向之间的夹角。2.0.12 导向系统/定位仪 Locator/Walkover System提供方位角、顶角及导向孔施工状态等参数的系统。2.0.13 扩孔 Reaming Bore 为达到与水平定向钻进管线铺

7、设相适应的孔径,用回扩钻头扩大孔径的施工过程。2.0.14 回拉 Pull Back 生产管通过钻杆从钻孔的出土点一侧,沿扩孔后的孔洞,回拉至钻杆入土点一侧的施工过程,亦称拉管就位。2.0.15 生产管 Product Pipe 为各种建设目的而铺设的各类永久性地下管线。2.0.16 随钻测量 Measurement While Drilling 水平定向钻进导向孔施工过程,连续不断地检测有关钻孔信息的测量技术。3 差不多规定3.0.13.0.2 3.0.3 定向钻铺管使用管材通常为钢管、PE管和PVC管等,其材质及性能应符合国家有关现行标准及相3.0.4 施工中所配制的钻进泥浆应依照地层条件

8、合理使用,并做好环保、安全防护3.0.5 施工时和施工3.0.6 3.0.7 定向钻铺管施工操作人员必须经培训考核合格后,方能上岗操作施工3.0.8 定向钻铺管工程质量应符合4 工程勘察4.1 一般规定4.1.1 定向钻铺管施工前应进行工程勘察。工程勘察应符合岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84和都市地下管线探测技术规程4.1 1 管线工程平面图(1:2001:1000); 2 既有管线地下管网图; 3 工程技术要求。4.1.3 (构)筑物及既有地下管线探测、管线铺设路由勘察等。4.2 工程地质勘察4.2.1 现场踏勘应查明地形、地貌、地面建(构)4.2.2 定向钻

9、铺管施工应通过工程勘察取得所要穿越地层4.2.3 福建地区岩土的工程分类应符合岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84的规定,其中岩土的工程分类见本规程附录A,福建省常见土层物理力学性能指标见本规程附录B;福建省常见岩石4.2.4 工程4.2.5 需要进行岩土试验的项目应依照定向钻施工和所铺设的生产管线的要求来确定,试验项目应按岩土工程勘察规范GB500214.2.6 勘探取样钻1 勘探孔的位置应在定向钻铺管的穿越线路两侧35m内,勘探孔结束施工后应进行灌浆封孔2 勘探孔数量的确定应按定向钻穿越长度及地层的复杂程度确定。在均质地层上布孔,可沿穿越路由方向进行,孔距501

10、00m;在地质构造复杂且3 穿越公路、铁路、地表障碍物宜在其两侧布孔,孔数不宜少于2个;穿越河谷、河谷两岸及河床应布置勘探孔,孔数不应少于3个。4 一般情况下,勘探孔的深度应在定向钻铺管轨迹以下6m5 勘探孔钻进遇砂层、卵石层时,宜将该层穿透;6 在必须采纳降底地下水位进行施工的地域应查清地下含水层的厚度。4.3 既有地下管线探测4.3.1 既有地下管线探测,宜遵循下列程序:搜集资料现场踏勘(确定探测方法)实地调查(仪器探察、人工探察)地下管线图绘制4.3.2 既有地下管线探测的范围应不小于穿越路由两侧54.3.3 既有地下管线的探测方法4.3.4 既有地4.3.4.4 定向钻穿越路由勘察4.

11、4.1 定向钻穿越路由勘察应4.4.2 4.4.3 穿越路由应安全适用、经济合理、技术可行,4.41 输送可燃性介质管线应远离车站、桥梁及重要构筑物;2 穿越河流宜选择在河段顺直、水流平缓、河床和坡岸稳定、两岸有足够施工场地的有利位置;3 应避开高压电塔、电站、变电站等高压危险区;4 应避开不良地质和不利于施工的地形、地貌;5 爱护生态环境,少占农田、绿地等。5 工程设计5.1 一般规定5.1.15.1.2 对重大的、技术复杂的穿越工程应进行初步设计。初步设计应依照国家现行标准、规范,在充分调查研究基础上,结合管线的使用功能和建5.1.31 工程概况:项目、地点、内容、要紧工程量、打算施工周期

12、;2 既有地下管线;3 施工方法、技术工艺;4 施工机具及材料;5 检验及验收标准。5.1.4 设计文件应提交5.1.5 设计变更应填写设计变更通知书及变更内容5.2 管材5.2.15.2.2 采纳泥浆扩孔回拉的钢管,其壁厚应依照埋深、回拉长度和表5.管径(D)mm管壁厚(T)mm16861682736827342681042663010126301000D/T50 经验公式注:管径大于630mm,小于1000mm的钢管设计的壁厚由计算确定。5.2.3 定向钻铺设PE管的要紧设计标准应满足在给定压力条件下的流量要求和铺设过程中的荷表5.标准尺寸比SDR33SDR26SDR21SDR17SDR1

13、3.6SDR11公称压力(Mpa)PE800.40/0.600.801.001.25PE100/0.600.801.001.251.60注:SDR指管径与壁厚的比值5.2.4 PE管材表5.2.4 PE管材物理力学性能序号物理力学性能要求1断裂伸长率()3502纵面回缩率(11033氧化诱导时刻(200204耐候性(管材累计同意3.5GJ/m2 老化能量后)80不破裂不渗透断裂伸长率350氧化诱导时刻(200105静液压强度(环向压力)Mpa2011.80803.906质量(g/cm3)/0.935.3 导向孔轨迹设计5.3.1 定向钻导向孔轨迹设计应包括下列内容:1 钻孔类型和轨迹形式;2

14、选择造斜点;3 确定曲线段的曲率半径;4 计算各孔段钻孔轨迹参数。5.3.2 定向钻导向孔轨迹宜由斜直线段、曲线段、水平直线段等组成。其设计应依照生产管线技术要求、施工现场条件、施工机械等进行轨迹综合组合。5.3.3 定向钻导向孔轨迹1 作图法:入、出土角和曲线段的确定可按图5.3.3进行。图中:1入土角 2出土角 A入土点 D出土点 B第一曲线段和直线段轨迹变化点 C直线段和第二曲线段轨迹变化点 h轨迹(铺管)深度 L1+ L2+L3定向钻铺管水平长度2 计算法:入、出口角和曲线段的计算可按本规程图5.3.3及下列公式计算。L1=2arctgL3=2arctg5.3.4 入土角应符合下列条件

15、:1 入土角应依照机具设备性能确定;2 入土角应依照施工场地条件确定;3 入土角应依照穿越路由上既有地下管线(构筑物)的分布情况确定;4 入土角(点)距穿越障碍物起点的距离应能完成造斜段的钻进;5 入土角(点)应能达到铺管深度要求;6 入土角宜为80200。5.3.5 出土角应依照定向钻铺设管线类型、材质、管径确定1 小直径钢管的出土角宜为00150;2 铺设较大管径的钢管第二曲线段轨迹变化点C,宜选择在下管工作坑内。在场地条件满足情况下,第二曲线段应在下管工作坑内,可按图5.3.5选用;图5.3.5 铺设较大管径钢管轨迹设计图3 PE管、PVC管的出土角宜在00200。5.3.6 在地面上采

16、纳始钻式钻机钻进导向孔时,第一直线段轨迹应是入土角的斜直线段,该段最小距离不应小于一根钻杆长度;大型设备该段距离不宜小于105.3.7表5.3.7 最小覆土深度项目深度都市道路与路面垂直净距1.5m公路与路面垂直净距1.8m;路基坡角地面以下1.2m高速公路与路面垂直净距2.5m;路基坡角地面以下1.5m铁路路基坡角处地表下5m;路堑地形轨顶下3m;0点断面轨顶下6m河流一级主河道百年一遇最大冲刷深度以下3m二级河道河底最低标高以下3m,最大冲刷深度以下2m地面建筑依照基础结构类型,经计算后确定。注:最小覆土深度还应必须大于生产管管径56倍以上。5.3.8 定向钻铺设的管线与建筑物或既1 铺设

17、在建筑物基础以上时,与建筑物基础的水平净距不得小于1.5m2 铺设在建筑物基础以下时,与建筑物基础的水平净距必须在持力层扩散角范围以外,尚应考虑土层扰动后的变化,扩散角不得小于450;3 在建筑物基础下铺设管线时,必须通过验算后确定深度;4 与既有地下管线水平铺设时,200mm以上的管线,净距应为最大扩孔径的2倍以上;200mm以下的管线,净距不得小于0.6m;5 从既有地下管线上部交叉铺设时,垂直净距应大于0.6m;6 从既有地下管线下部交叉铺设时,垂直净距应符合下列要求:1)粘性土地层应大于扩孔直径的1倍;2)粉土地层应大于扩孔直径的1.5倍;3)砂土地层应大于扩孔直径的2倍;4)小直径管

18、道(110mm)垂直净距不得小于0.5m。7 遇可燃性管道和专门管线及弯曲孔段应考虑加大水平和垂直净距。若达不到上述距离时,应增设有效的技术安全防护措施。5.3.9Rmin206D (式5.3.9)式中:Rmin最小曲率半径(m)206常数(Mpam) D钢管外径(mm) S安全系数,一般取12 K2钢管屈服极限(Mpa)5.3.10 定向钻铺设PE管的最小同意曲率半径可采纳公式(5.3.10 (式5.3.10)式中:曲率半径(cm)E弹性模数(Mpa) DH管外径(cm) 弯曲应力(Mpa)铺设PE管时,钻孔轨迹的曲率半径应同时满足钻杆的曲率半径。5.3.11 钻杆的曲率半径应由钻杆的弯曲强

19、度值确定。依照工程实践经验,一般情况下钻杆弯曲半径为1200D以上(D为钻杆外径)5.4 工作坑5.4.1 定向钻铺管应依照场地条件、管线类型、管径、材质、埋深、地质条件、既有地下管线分布情况及定向钻施工的设计参数确定工作坑的形状、大小和深度。5.4.2 工作坑支护形式分有钢板桩、钢筋混凝土排桩、喷锚支护及放坡支护等,支护方法和适用条件可按表5.4.2选用。表5.4.2 工作坑支护方法和适用条件工作坑支护适用条件排桩、喷锚土质比较松软,且地下水又比较丰富;渗透系数110-4钢板桩土质比较好,地下水又较少,深度3m时;渗透系数在110-4放坡土质条件较好,地下水又较少,深度3m时注:1、工作坑距

20、建筑物较近,应采取专门措施; 2、采纳的支护方式,其整体刚度、稳定性和支撑强度必须通过验算;施工时应进行全过程位移观测; 3、工作坑内降水方法,依照水文地质条件确定; 4、放坡施工的工作坑,坡顶必须无荷载,余土应弃在2m以外; 5、工作坑支护方式应符合建筑基坑支护技术规程JGJ120中的有关规定要求。5.5 回拉力计算及定向钻机选择5.5.1 定向钻回拉力宜按公式(5.5.1)计算: F拉=Lf【泥-d1(D-1)】+K粘DL (式5.5.1)式中:F拉计算的拉力(t) L穿越长度(m) f摩擦系数,0.10.3 D生产管直径(m) 泥泥浆密度(t/m3) 1生产管壁厚(m) K粘 粘滞系数,

21、0.010.03 5.5.2 定向钻机宜依照式5.5.1计算值的1.53倍来选择。6 工程施工6.1 一般规定6.1.1 6.1.2 6.1.36.2 定向钻铺管钻机6.2.1 表6.2.分类小型中型大型给进力或回拉力(kN)100100450450扭矩(kNm)333030回转速度(r/min)130100130130功率(kW)100100180180钻杆长度(m)1.503.003.009.009.0012.00给进机构钢绳和链条链条或齿轮齿条齿轮齿条铺管直径(mm)3503506006001200铺管长度(m)3003006006001500铺管深度(m)661515导向测量系统手持式

22、导向仪手持式导向仪或随钻测量仪随钻测量仪6.3 定向钻铺管施工6.31 设备应安装在生产管中心线延伸的起始位置;2 调整机架方位应符合设计钻孔轴线;3 按设计入土角调整机架倾斜角度;4 钻机定位后,应用锚杆锚固。土层坚硬且干燥可适用直锚杆;土层松散可采纳砼基础或沉箱螺旋锚杆锚固定位。6.3.21 操作人员应熟悉仪器性能、适用范围、操作方法;2 导向仪应定期进行计量鉴定。施工前尚应进行现场校准,合格后方能使用。6.3.3 表6.3定位系统土层条件钻具组合手提步履式导向仪软土层提供倾角、方位角、深度的泥浆喷射铲式钻头、探头(棒)室及钻杆组合中、硬土层铣齿牙轮钻头、提供倾角、方位角、深度的方向操纵的

23、弯接头,探头(棒)室及钻杆组合硬土或岩土层铣齿牙轮钻头、预先安置的泥浆马达无磁钻铤和钻杆组合有缆式导向仪软土层钻头、弯接头、浮动接动、装有探头(棒)的定向钻头、泥浆马达、无磁钻铤和钻杆组合硬土或岩土层钻头、泥浆马达、浮动接头、定向接头、无磁钻铤和钻杆组合6.3.4 导向钻头类型和尺寸应按岩土类型、岩表6.3岩土类型钻头类型和尺寸淤泥较大掌面的铲形钻头淤泥质粘土中等掌面的铲形钻头粘土较小掌面的铲形钻头,掌面宽度应比探头室直径大12mm以上,铣齿钻头或马掌面冲击钻头砂层小锥形掌面铲形钻头砂、卵、砾石层镶焊硬质合金、中等尺寸弯接头钻头岩层孔底动力钻具6.3.5 钻杆使用应符合下列要求1 向钻钻杆机械

24、性能要紧是强度和扭矩,其规格、型号应符合孔底钻具工作扭矩、钻机顶力及回拉生产管时总拉力要求;2 钻杆曲率半径应不小于钻杆外径1200倍;3 钻杆丝扣应保持洁净,旋扣前应涂上丝扣油;4 弯曲和损伤钻杆不能使用,钻杆内应幸免杂物进入。6.3.6 导向孔施工应符合下列1 钻机开启后应进行试运转,确定机具各部分都运作正常后方可钻进;2 第一根钻杆入土钻进时,应轻压慢转稳定入土位置,符合设计入土角后方可实施钻进;3 导向孔钻进时,造斜段测量计算频率一般情况每0.51.0m/次,直线段测量计算频率一般每根钻杆一次;测量参数应符合设计轨迹要求,且应按下列要求进行数据记录1) 采纳手提步履式导向仪钻孔轨迹测量

25、方法的现场记录内容,应符合附录E要求,并按记录绘制钻孔轨迹剖面图。 2)采纳有缆式导向系统钻孔轨迹测量,钻孔轨迹监视和调控应随时观看计算机处理的随钻数据,且应进行采集。 4 曲线段钻进时,应按地层条件调整推进力,幸免钻杆发生过度弯曲;5 造斜段顶进时,一次顶进长度宜小于0.51.0m,同时应观看延伸长度顶角变量,顶角变量应符合钻杆极限弯曲强度要求,采取分段施钻,使延伸长度顶角应6 导向孔相邻两测量点之间轨迹偏离误差不得大于终孔孔径,发觉偏离误差应及时纠偏。6.3.7 终孔孔径应为设计铺设生产管径的1.2表6.3生产管直径D(mm)钻孔扩孔直径(mm)备注200D+100经验数据200600D(

26、1.21.5)600D+(300400)6.3.8 扩孔钻头(扩孔器)小眼孔正常喷浆时,方能开始扩孔,严禁干扩。6.3.9 按配套6.3.10 扩孔钻头类型选择可参照表6.3.10选用表6.3.10 扩孔钻头适用的地层钻头类型适用地层挤压型扩孔钻头松软地层切削型扩孔钻头软土层组合型扩孔钻头地层适用范围较广,属一般型扩孔钻头牙轮型扩孔钻头硬土和岩石6.3.11 扩孔中出现钻机扭矩、拉力异常时,应进行“洗孔”。6.3.12 回拉生产管进入钻孔时入孔角应和导向孔钻杆出土角一致,回拉6.3.13 应依照地形地貌及铺管长度、材质、管径等因素,确定是否需要开挖发送沟(道)或设置钢托架。管径大于1m时,宜进

27、行回拉时浮力操纵。管材环刚度不足,可采纳加大管内气压以增加环刚度,并匀速拉管,幸免出现孔内瞬间真空现象,造成孔内6.3.14 拉管就位后,应对生产管两端进行封堵,幸免异物进入管内。完成连接、实验和检测后,应及时清理现场泥浆、渣土及废弃物,并按要求回填压实工作坑。6.3.15 定向钻进应按不同地层条件配制泥浆,泥浆性能指标应符合下列要求:1 泥浆粘度应能确保孔壁稳定,并能将钻屑携带到地表。泥浆粘度可参照表6.3.15表6.3.15 项目管 径地 质(s)粘 土亚粘土粉 砂细 砂中 砂粗 砂砾 砂岩 石导向钻孔/354035404045455050554050扩孔及回拖426以下354035404

28、04545505055405042671140454045455050555560455571110164550455050555560608050551016以上4550505555606070658555652 泥浆PH值操纵在810;3 定向钻进在砂土和卵砾石中施工,配制泥浆应加入适量润滑剂;4 定向钻进施工过程应保持稳定的泥浆环流;5 泥浆应在专用搅拌容器或搅拌池中配制,从钻孔内返出的泥浆应符合下列处理要求:1)经沉淀池或泥浆净化设备处理后再利用;2)废弃泥浆应妥善处置。6 定向钻施工应依照施工时期选择泥浆压力和流量。6.4 安全施工6.4.1 进入施工现场生产6.4.6.4.3 在高

29、压电线、易燃、易爆及重要设施附近施工时,应取得相关主管部门的配合和支持,采取6.4.4 穿越都市道路、公路、铁路、河流时,制定有效防护措施,并应派专人负责看护6.4.56.4.6 6.4.6.4.8 现场施工各岗位人员必须保持良好的工作联系,用对讲机或其他通信6.4.9 钻机设备放置在边坡上施工,应采取措施防6.4.106.4.11 7 工程质量验收7.1 一般规定7.1.1 施工单位应由质检人员对工程质量进行检验,7.11 应有产品合格、技术质量证明文件;2 外观无缺陷、裂纹、弯曲、变形;3 材质的物理性能应符合国家现行有关标准规定;4 焊接材料和焊接设备应符合设计要求。当设计无要求时,焊接

30、材料和焊接设备应与选用管材相匹配。7.1.3 铺设7.1.4 定向钻铺设不同7.2 试验与检测7.2.1 7.2.2 导向孔轨迹测量应采纳导向仪随钻测控7.2.7.2.4 1 采纳PH值试纸检测配浆用水的PH值;2 采纳泥浆密度计或泥浆密度秤检测泥浆密度;3 采纳马氏漏斗检测泥浆粘度;4 采纳气压式失水仪检测泥浆失水量。7.2.5 钢管焊缝质量应符合现场7.2.6 7.2.7 依照定向钻铺设的生产管类型,应按1 铺设通信管和电力管(管内径98mm)的工程,宜选用定径(长)试通棒检测验收:1)定径试通棒可选用木质或铁质材料制作;2)定径试通棒的直径可用D为1.25d确定,其中D生产管的公称内径,

31、d试通棒直径;3)定径试通棒长度为0.45m 2 铺设通信管和电力管(管内径98mm)的工程,宜选常用的玻璃钢质制成的通管器检测验收,通管径直径为15mm3 铺设给水、排水管道工程检测验收,轴线偏差小于100mm、管内底高程偏差小于50mm4 铺设城镇燃气管工程检测验收应按城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ3-2005执行;5 铺设油气长输管道工程检测验收应按油气长输管道工程施工及验收规范GB50369执行;6 铺设城镇供热管道工程检测验收,应按城镇供热管网工程施工及验收规范CJJ28-2004执行。7.3 工程竣工验收7.3.1 工程竣工验收应在施工单位自检合格后进行,由建设、7.31 工

32、程概况、工程项目、工程设计要求、具体工程量、开工及竣工日期;2 工程地理位置、工程地质水文条件及原地下管线分布情况;3 施工方法及要紧施工机具;4 施工工艺及施工过程质量操纵;5 检验程序、内容及质量评定;6 结论与建议;7 竣工图:平面图、纵横剖面图及其他附图。7.3.3 竣工后工程文件及施工记录(管材资料、图纸会审、技术交底或洽商记录、设计变更通知书、隐蔽工程签7.3.4附录A 福建省岩土工程分类分 类亚 类特 征岩 石未风化岩石岩质新奇,偶见风化痕迹微风化岩石结构差不多未变,仅节理面有渲染或弱有变色,有少量的风化裂隙中等风化岩石结构部分破坏,沿节理面有次生矿物,风化裂隙发育,岩体被切割成

33、岩块,用镐难挖强风化岩石结构大部分破坏,矿物成分显著变化,风化裂隙专门发育 ,岩石破裂,用镐可挖,干钻不易钻进。全风化岩石结构差不多破坏,但尚可辨认,有残余结构现象,能够用镐挖,干钻可钻进残积土组织结构全被破坏,已风化成土状,锹镐易挖,干钻易钻进,遇水具可塑性碎 石漂 石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒质量超过总质量的50块 石棱角形为主卵 石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm碎 石棱角形为主圆 砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm角 砾棱角形为主砂砾 砂粒径大于2mm的颗粒占总质量2550粗 砾粒径大于0.50mm的颗粒超过总质量50中 砂粒径大于0.20mm的颗粒超过总质量50细 砂粒径

34、大于0.075mm的颗粒超过总质量85粉 砂粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50粉 土/Tp10粘性土粉质粘土10Tp17粘 土Tp17专门土软土淤 泥软土是在静水或缓慢水流环境中,通过生物化学作用形成;有机类土一般含或富含有机物和有机质;颜色呈深黑色或黑色,有腥臭味、植物残渣等淤泥质土有机质土泥炭土泥 炭填 土由人类活动形成的堆积物,可分为杂填土、素填土、冲填土、压实填土混含土如:角砾碎石、圆砾粗砂或中细砂等污染土由于致污物质侵入土体,改变了其化学、物理性质、力学性质附录B 福建省常见土层物理力学性能指标B.0.1 本指标一览表仅供参考,不得作为岩土工勘察成果直接提供作为设计依据。表B

35、.0.1 福建省常见土层物理力学性质指标序号土层名称状 态天然重度(KN/m3)粘聚力(KPa)内摩擦角(度)承载力特征值fak(KPa)压缩模量Es1-2(MPa)1瓦砾填土松散16.0/70100/稍密16.018.0/90120/中密18.020.0/12050/2粘土质填土中密、可塑17.519.0/100160/3粘土()L=0.40.618.0102510201201502.03.0L=0.60.9517.5101810151001201.52.54淤泥质粘土L=1.01.216.58151015701001.52.5L=0.91.316.517.0122012151001202.

36、04.0L=0.81.217.0152515201201403.04.05淤泥L=1.52.014.516.58-1241045601.02.0L=1.21.616.01520101570902.53.0L=0.81.416.518.018251218901203.04.06粘土()L=0.30.718.020.0163015251802506.012.0L=0.71.018.0122512221201504.58.07粘土()L=0.20.419.0204016252003506.018.0L=0.60.819.0183015201502005.014.08淤泥夹砂稍密17.0-19.082

37、012201001602.06.09淤泥中细砂交互层/17.519.08151626/10淤泥质中细砂稍密18.061515251201803.06.011中细砂中密18.0/2126180250/12粗中砂中密19.0/2432200300/13泥质砾卵石中密-密实21.0/250400/14砂砾卵石/21.0/300450/15砂质粘土L=0.450.819.0204015251802507.013.016残积粘性土L=0.40.920.0153020282003506.015.0/20.0204015251604009.020.0注:抗剪强度指标按固结时刻为一小时的直剪强度乘以0.8计。

38、表B.0.2 福建省沿海地区软土要紧物理性质指标地区含水量(%)重度(KN/m3)孔隙比e饱和度St液限L塑性指标Ip 福州45.080.015.017.51.12.790-9835751635马尾45.773.016.017.51.151.99010035751635厦门50.070.014.518.01.01.78510035601525漳州45.065.015.517.50.91.8859640651630泉州45.075.015.017.01.01.8969940601730诏安36.065.016.718.50.991.68610050681025表B.0.3 福建省沿海地区软土要紧

39、力学性质指标地 区压缩性抗剪强度无侧限压强度 qu(kpa)灵敏度St1-2(Mpa-1)Es1-2(Mpa)(o)C(kpa)福州0.82.71.23.04121159352.57.0马尾0.82.01.23.36152179362.57.0厦门0.71.91.53.5413315漳州1.02.41.34.0416220泉州0.71.81.63.0414315诏安0.61.51.53.4816512注:1、本表不包括福建省第三类内陆型软土指标;2、抗剪强度指标的试验方法为固结快剪。表B.0.4 福建省沿海地区淤泥、淤泥质土承载力特征值fak(kpa)天然含水量(%)3640455055657

40、5fak(kpa)100908070605040注:本表仅适用于一般工程,应同时进行地基变形验算。缺乏经验地区,必须有可靠的试验对比或实际工程验证。附录C 福建省常见岩石物理力学性质指标岩石名称重度(KN/m3)饱和单轴极限抗压强度(Mpa)软化系数抗剪强度(Mpa)弹性模量(103Mpa)花岗岩24.930.084.8250.00.601.007.068.1014.069.0花岗斑岩25.326.064.0216.00.670.94/石英闪长岩26.330.585.9139.6/花岗闪长岩25.426.793.9176.60.660.88/正长岩25.029.033.9151.30.700.

41、90/15.091.2闪长玢岩25.728.675.0168.80.780.903.28/辉绿岩25.329.767.8165.20.500.656.3255.263.2辉长岩25.529.9102.1179.1/凝灰熔岩25.926.437.2189.90.660.9512.1013.40/流纹岩25.727.036.5110.50.661.00/22.090.2凝灰岩26.230.075.0200.00.640.97/石英片岩27.127.470.3195.40.610.867.3010.80/变粒岩25.026.444.5159.20.750.97/16.617.3粉砂岩21.727.2

42、55.0115.20.200.511.282.16/砂岩22.029.030.0126.00.671.004.7111.819.537.8泥岩23.527.49.923.80.400.66/6.0石灰岩23.029.070.01200.700.90/14.758.8注:表中所列数值系为中-微风化岩石的试验结果统计值。福建省常见岩石物理力学性质指标一览表仅供参考,不得作为岩土工程勘察成果直接提供作为设计依据。附录D 探测地下管线的物探方法选择表探测方法差不多原理特点适用范围电磁法被动源法工频法利用载流电缆或工业游散电流在金属管线中感应的电流所产生的电磁场方法简便、成本低、工作效率高在干扰小场地,

43、用来探测动力电缆或金属管线甚低频法利用甚低频无线电发射台所发射的无线电信号在金属管线中感应的电流所产生的电磁场方法简便、成本低、工作效率高,但精度低、干扰大、其信号强度与无线电台和管线的相对方位有关在一定的条件下,可用来搜索电缆或金属管线主动源法直接法利用直接到被测金属管线上的电磁信号信号强、定位、定深精度高,且不易受近邻管线的干扰,但必须有管线出露点用于精确定位、定深或追踪各种金属管线夹钳法利用专用管线仪配备的夹钳套在金属管线上,通过夹钳上感应线圈把信号直接加到金属管线上信号强、定位、定深精度高,且不易受邻近管线的干扰,但必须有管线出露点,且被勘测管线的直径受夹钳大小的限制金属管线直径较小且

44、有出露点时,可作精确定位,定深或追踪电偶极感应法利用发射机两端接地产生的一次电磁场对金属管线产生的二次电磁场信号强,不需管线出露点,但必须由良好的接地条件用来搜索和追踪金属管线磁偶极感应法利用发射线圈产生的电磁场,使金属管线产生感应电流,形成电磁异常发射、接收均不需要接地,操作灵活、方便,效率高,效果好可用于搜索,也可用于定位定深和追踪示踪电磁法将能发射电磁信号的示踪探头或电缆送入非金属管线内,在地面上用仪器追踪信号能用探测金属管线的仪器探测非金属管线,但必须有放置示踪器的出入口用于探测有出入口的非金属管线 续表探测方法差不多原理特点适用范围电磁法主动源法电磁波法利用脉冲雷达系统,连续地向地下

45、发射脉冲宽度为几微秒视频脉冲,接收反射回来的电磁脉冲信号即可探测金属管线,又可探测非金属管线,但仪器价格昂贵在常规方法无法探测时,可用来探测各种金属管线和非金属管线直流电法电阻率法采纳高密度或中间梯度装置在金属或非金属管线上产生低阻异常或高阻异常可利用常规直流电法探测地下管线,探测深度大,但供电和测量均需接地在接地条件好的场地探测直径较大的金属或非金属管线充电法直流电源的一端接到被测的金属管线,另一端接地,利用金属管线被充电后在其周围产生的电场追踪地下金属管线精度高,探测深度大,但供电时金属管线必须有出露点,测量时必须接地用于追踪具备接地条件和出露点的金属管线磁法磁强FDFE法利用金属线与周围

46、介质之间的磁性差异,测量磁场的垂直重量可用常规磁法勘探仪探测铁磁性管线,探测深度大,但易受附近磁性体的干扰在磁性干扰小的场地探测埋深较大的铁磁性管线磁梯度法测量单位距离内地磁场强度的变化对铁磁性管线或井盖的灵敏度高,但受磁性体的干扰大用于探测掩埋的井盖地震波法浅层地震法利用地下管线与其周围介质之间的波阻抗差异,用反射波法作浅层地震时刻剖面探测深度大,时刻剖面反映管线位置直观,但探测成本高在其他探测方法无效时,用于探测直径较大的金属或非金属管线面波法利用地下管线与其周围介质之间的面波波速差异测量不同频率激振所引起的面波波速较浅层地震法简便,可探测金属和非金属管线。目前还处于研究时期用于探测直径较

47、大的非金属管线红外线辐射法利用管线或其他充填物与周围土层之间温度的差异探测方法简便,但必须具备温差这一前提用于探测暖气管线或水管漏水点附录E 导向钻进原始纪录工程名称: 导向孔施工方向: 日期:测点序号孔长(m)垂深(m)偏距(mm)顶 角(度)钻 进 参 数备 注左偏右偏顶力(Mpa)转速(r/min)泵量(L/min)导航员: 记录: 司钻:本规程用词讲明一、 本规程条文中严格程度的用词讲明如下:(1) 表示专门严格,非如此做不可的用词:正面词采纳“必须”,反面词采纳“严禁”。(2) 表示严格,在正常情况下均如此做的用词:正面词一般采纳“应”,反面词一般采纳“不应”或“不得”。(3) 表示

48、稍有选择,在条件许可时首先应如此做的用词:正面词一般采纳“宜”或“可”,反面词一般采纳“不宜”或“不可”。二、条文中指明必须按指定的标准、规范或其他有关规定执行的写法为“应按执行”或“应符合要求”。福建省工程建设地点标准建设部备案号:水平定向钻进管线铺设工程技术规程条 文 讲 明1 总 则1.0.1 各类地下管线是都市和国家差不多建设的重要组成部门。传统方法铺设地下管线采纳开挖沟槽铺设,这种施工方法对道路交通阻碍专门大,给人们生活带来极大的不便,同时开挖沟槽铺设导致的社会、交通、环境爱护问题愈来愈受到人们的关注,都市限制开挖施工的法规也陆续出台。定向钻铺管技术可解决开挖铺管所无法解决的一系列难

49、题,在穿越水域、铁路、公路等条件下,定向钻铺管技术更能显示出优越性和科学性。作为“非开挖”铺管的重要手段之一的定向钻铺设各类地下管线施工技术,是地下管线施工方法的一次重大改革。从某种意义上讲,它是标志着经济进展、现代文化水平及科学技术进展到一定程度的产物。因此,充分利用定向钻铺管技术进行各类地下管线铺设,是提高工程质量、文明施工、安全适用和经济技术合理是造福于民的重要体现,有必要编制福建省适用的水平定向钻进管线铺设工程技术规程。1.0.2 规定了本规程的适用范围。1.0.3 定向钻铺管工程应遵守国家及地点的有关法律和法规的相关规定。1.0.4 定向钻铺管施工全过程,除符合本规程规定外,还必须符

50、合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术 语2.0.1 非开挖技术 Trenchless Technology 在不开挖地表的条件下或以最小的地表开挖工作量进行各种中小直径地下管线铺设、更换、修复和定位的施工技术。2.0.2 水平定向钻孔 Horizontal Directional Drilling利用水平定向钻机以可控钻孔轨迹的施工方法,在不同地层和深度进行钻进,通过导向系统使钻头沿着设计方向(轨迹)钻进并到达设计位置出口。2.0.3 起始工作坑 Entry Shaft/Pit为水平定向钻进施工导向孔、扩孔钻进及拉管就位存储、回收泥浆和确定起始入口位置而开挖的工作坑。2.0.4 出口工作坑

51、 Exit Shaft/Pit为回收、储存水平定向钻进施工中排出的泥浆和确定出口位置而开挖的工作坑。2.0.5 穿越 Crossing在地表下避开障碍物进行非开挖铺设管线。2.0.6 钻井泥浆 Drilling Mud 指水和膨润土或聚合物的混合物,有时还需加入某些处理剂要紧用于钻进施工中的冷却、润滑钻具、护壁和悬浮携带岩屑。2.0.7 导向孔 Pilot Hole 利用水平定向钻机,沿设计轨迹施工完成的初始钻孔。2.0.8 导向孔轨迹 Pilot Path导向孔钻进时,导向钻头移动路线的变化位置。2.0.9 入、出土角 Entry/Exit Angle在水平定向钻进,施工过程中钻头进入地层或

52、从地层钻出时,钻杆柱与水平面的夹角。2.0.10 顶角 Pitch Angle钻孔轴线在给定点的切线与通过该点与水平面之间的夹角。2.0.11 方位角 Azimuth Angle钻孔轴线在水平面上的投影或钻孔轴线在给定点上的切线在水平面上的投影与正北方向之间的夹角。2.0.12 导向系统/定位仪 Locator/Walkover System提供方位角、顶角及导向孔施工状态等参数的系统。2.0.13 扩孔 Reaming Bore 为达到与水平定向钻进管线铺设相适应的孔径,用回扩钻头扩大孔径的施工过程。2.0.14 回拉 Pull Back 生产管通过钻杆从钻孔的出土点一侧,沿扩孔后的孔洞,回

53、拉至钻杆入土点一侧的施工过程,亦称拉管就位。2.0.15 生产管 Product Pipe 为各种建设目的而铺设的各类永久性地下管线。2.0.16 随钻测量 Measurement While Drilling 水平定向钻进导向孔施工过程,连续不断地检测有关钻孔信息的测量技术。3 差不多规定3.0.13.0.2 定向钻铺管工程应严格执行现行的国家差不多建设程序。3.0.3 定向钻铺管对使用的3.0.4 泥浆被称为定向钻施工的“血液”3.0.5 定向钻铺设地下管线为市政设施的一部分3.0.63.0.7 3.0.84 工程勘察4.1 一般规定4.14.14.1.34.2 工程地质勘察4.2.14.

54、21 间接勘察,如对比相邻或相近的地层,查阅地质图;2 直接勘察,如钻探取样、地球物理勘探、原位测试等。钻探取样是基础、是先导性工作,工程设计和施工方案的选择,专门大程度上依靠于钻探资料。4.2.34.2.44.24.24.3 既有地下管线探测4.31 评价资料的可信度和可利用程度;2 分析施工区域既有地下管线分布情况,地球物理条件及各种可能存在的干扰因素;3 核查各测量操纵点的位置;4 需要用物探方法探查既有地下管线时,应遵循:1)从已知到未知、从简单到复杂;2)选择轻便、快捷、安全、成本低、效果好的物探方法;3)地下管线复杂,应采纳综合物探方法,提高分辨率。在地下管线数据处理工作结束后,将

55、成果编制成图,必要时,还应组织有关人员对成果进行验收。4.3.4.3.34.3.4.3.4.4 定向钻穿越路由勘察4.4.1 定向钻穿越路由勘察4.4.2 确定穿越路由4.4.4.4.5 工程设计5.1 一般规定5.1.11 建设项目总体设计、规划标准;2 采纳定向钻铺设管线的适用性、安全性和经济性;3 采纳定向钻铺设管线的具体施工技术要求;4 制造优良施工环境,提高质量,确保施工安全措施,最大限度减少环境污染,合理利用都市地下资源。 5.1.25.1.5.1.5.1.51 遇到专门的物体或地层,无法照原设计方案施工;2 遇到复杂地层,扩孔或铺管施工会危及施工安全;3 泥浆全部或部分漏失,不能

56、维持孔壁或给环境造成污染;4 施工地层存在有害气体或遇高温度的地下水;5 其他阻碍施工的专门情况。5.2 管材5.2.1 定向钻铺设直径在1.0米以内的钢管多采纳一定厚度的钢板先卷成圆筒,然后再焊接成型,最后再作圆5.2.2 定向钻铺管在拉管就位时期,管材所承受的应力不同。开始拉管时要紧为摩擦力和重力;管道全部拉入时要紧有摩擦力、浮力、弯曲应力;在拉管过程中要紧有内压力、外压力、外部压差、弯曲应力、轴向应力、浮力、摩擦力等。5.2.3 5.2.5.3 导向孔轨迹设计5.3.1 本条规定了定向钻导向孔轨迹设计应遵循的差不多原则和要紧内容:1 钻孔类型和钻孔轨迹类型取决于以下因素:生产管的性质、功

57、能、材质、铺设要求、地质条件;施工单位的设备性能和人员技术状况;现有地下管线分布、地面及地下障碍物的分布;施工场地条件;水域覆盖面积和深度;施工的安全性和经济性等;2 造斜点是指同一孔身中由直线段转变为曲线段的转折点。造斜点的位置确定应从施工的整体性、技术性、安全性及经济性分析考虑;3 曲线段的曲率半径取决于岩土层的造斜能力、机具设备的造斜能力及工程的整体性要求等综合因素。在各方面条件同意的情况下,曲率半径越大越好;4 定向钻孔身轨迹的相关参数能够用绘图法和计算法确定。5.3.2 定向钻施工前必须进行钻孔轨迹设计,并在施工中进行有效监控,保证铺管的准确性和精度要求。钻孔轨迹可分平面轨迹和剖面轨

58、迹。在理想状态下的轨迹为“斜直线段曲线段水平直线段曲线段斜直线段”组合,但施工往往受到诸多的不利条件所制约,这些组合往往被限制。依照具体要求,确定出入土角和出入土点,确定生产管埋深和各孔段的轨迹组成。5.3.3 本条规定是典型的定向钻铺管施工,反映钻孔的轨迹各差不多参数分布情况。曲率半径R1和R25.3.4 由作图法和计算法确定定向钻的入土角,考虑其他因素对入土角的限制,设计出切实可行,并满足钻机角度可调整范围内的入土角,结合各种因素,认为入土角选择在8205.3.5 考虑到钢管的焊接问题,关于小直径钢管,出土角不宜过大,在00150之间为宜。较大直径的钢管曲率半径过大,施工难度大。因此,在条

59、件同意下利用开挖较长距离的下管工作坑代替弯曲半径。PE管的弯曲半径往往小于钻杆的曲率半径,因此,出土角能够适当加大,在条件同意的情况下,出土角操纵在501205.3.65.3.75.3.8 定向钻铺管和开挖式直埋铺管的机理不同,要求所铺设的管线和建筑物及既有地下管线要有一定的安全间距。定向钻施工中,钻机的钻掘剪切应力若大于土层的抗剪强度,钻孔内就会产生坍塌现象,会造成相邻管线的损坏。泥浆护孔也只是短时刻内维持孔壁的稳定性,随着时刻的推移,孔壁稳定性受到破坏,也会造成塌孔或土层塑性流淌。现在土层的自立厚度和最小覆盖层厚度的问题自然也就出现了,但如何做到科学的确定“距离”5.3.95.3.10 5

60、.3.115.4 工作坑5.4.1 定向钻铺管尽管能够不开挖路面,能够穿越障碍物,但一般情况下还需要开挖起始工作坑和出口工作坑。起始工作坑是定向钻铺管的始发地,有时候依旧放置机具设备的场所。出口工作坑,也叫接收坑,是确定定向钻的钻头出土位置,回拉管线入孔的场所,同时也为满足施工过程存积泥浆和从孔内排出的渣土的需要开挖工作坑。5.4.2 工作坑的形状一般呈矩形,有时依照施工需要开挖成其他专门形状。依照地层条件和深度决定对工作坑支护方式。在确定安全施工的前提下,选用放坡支护。工作坑的支护方式应符合建筑基坑支护技术规程JGJ120中的有关规定要求。5.5 回拉力计算及定向钻机选择5.5.15.5.2

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