管道穿越河流的岩土工程问题分析
岩土工程中的水文地质问题分析
岩土工程中的水文地质问题分析水文地质问题在岩土工程中非常重要。
水文地质问题涉及到地下水的存在、运动和影响岩土工程的水分条件。
岩土工程中的水文地质问题主要包括：地下水位、水头和水压等变化；地下水位的季节性变化；地下水渗流和水位变化导致的地下水临界流动速度；非饱和土壤中的水分运动；地下水对土体物理特性和力学行为的影响等。
在岩土工程中，地下水位的变化对土体的稳定性和安全性都有很大的影响。
如果地下水位上升，土体会饱和，导致土体的稳定性降低，并可能引发土体的液化、溜沙、沉降和破坏等问题。
如果地下水位下降，土体会失去稳定的水分环境，导致土体的干缩、膨胀和龟裂等问题。
岩土工程中的水文地质问题分析是必不可少的。
地下水位的季节性变化也是岩土工程中常见的水文地质问题。
在季节性变化过程中，地下水位的上升和下降会导致土体的应力状态发生变化，引起土体的沉降和变形。
地下水渗流和水位变化导致的地下水临界流动速度是岩土工程中的一个关键问题。
岩土体中的临界流动速度是指使水位下降或上升的最小流速。
如果超过了临界流动速度，会导致土体的渗流和侵蚀，从而引发坍塌和滑坡等问题。
非饱和土壤中的水分运动也是岩土工程中的一个重要问题。
非饱和土壤是指土壤中同时存在干燥和饱和两种状态的土层。
非饱和土壤中的水分运动受到土壤含水量、孔隙度、渗透系数等因素的影响。
在岩土工程中，如果非饱和土壤中的水分运动不受控制，会导致土体的干缩和膨胀现象，引发土体的灾害性变形和破坏。
地下水对土体的物理特性和力学行为也有很大的影响。
地下水的存在和运动会改变土体的孔隙结构和孔隙水压力分布，从而改变土体的强度、固结特性和压缩性能等。
在进行岩土工程设计和施工时，需要对水文地质问题进行充分的分析和评估，以保证工程的安全性和可靠性。
高压管道采用水平定向钻穿越大型河流设计要点
高压管道采用水平定向钻穿越大型河流设计要点本高压管道采用水平定向钻穿越大型河流工程断面位置位于大型河流跨河大桥上游约500 m 处。
水平定向钻穿越段水平长度（入土点至出土点）1300.7m，水平定向钻穿越河床以下最浅点埋深9.2m。
二、沿线概况1.地理位置及流域特征该大型河流穿越点位于某县城西南约3.2km。
流域上游为低山，下游较平坦，流域内土质为黄沙壤土。
河流特征。
流域面积7896 km2，断面处于平原地区，河道坡降为11/10000。
2.水文该大型河流为常年流水，场地地形较平坦，水平定向钻穿越段多年平均水面宽度约467m，平均水深5.80m，地面最大高差14.0m。
地貌单元为河床、河漫滩，两侧为人工河堤。
为宽浅河床，较顺直，两堤间1090 m，河床底与滩地高差约9 m，河流为东西走向，断面附近无取沙（土）现象。
水文特征值见表2.2-1。
3.地质描述粗砂：黄褐色～灰黑色，石英～长石质，混粒结构，颗粒呈亚角形，级配一般，局部为砾砂层，湿~饱和，稍密。
灰岩：灰色，节理裂隙极为发育，岩芯破碎呈碎块状，用手可掰开，无完整岩芯，RQD=0-5，全风化。
岩石完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ类。
该层分布不连续，揭露该层最大厚度为4.60米。
岩石坚硬程度为坚硬岩，完整程度为较完整，岩体基本质量等级为Ⅱ级。
未穿透该层，揭露该层最大厚度为6.30米。
场地标准冻结深度为0.7m。
4.河床及岸坡的稳定性分析及评价穿越场地的河床及岸边河漫滩由粗砂组成，河床北岸坡角约65度、南岸坡角约25度，除了下蚀冲刷作用外，侧蚀作用不明显，无岸边陡坡坍塌等现象，穿越场地的河床及岸坡基本是稳定的。
5.地震概况根据《油气输送管道线路工程抗震技术规范》，穿越段地震设防烈度为7度，设计地震基本加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组，设计特征周期为0.40s。
建筑场地类别为Ⅱ类，为对抗震有利地段。
6.地下水及河水腐蚀性地下水主要分布在粗砂层中，类型为潜水，稳定水位埋深为 0.3m，相应标高为86.20m。
(完整版)管道穿越工程岩土特性研讨
管道穿越工程岩土特性研讨1 工程概况某管道长江穿越工程地处湖北省公安县北郊，长江东岸为江陵县，西岸为公安县城关北郊，穿越断面位于高压过江铁塔下游约100m处，距下游公安县城关约2500m。
西岸为长江江堤，东岸为民堤，长江干堤位于民堤内约2km一3km处，穿越区水陆交通较为便利。
通过地质测绘、物探、勘探、原位测试和室内试验等勘测方法及手段¨0]，初步总结穿越区域的工程地质条件，不仅为合理设计穿越方式提供工程地质资料，也为同类地质上的工程应用提供可参考的技术参数。
2区域工程地质概况2．1地形、地貌穿越区地处江汉平原西部，属平原及河漫滩地貌，长江河谷曲折宽阔、比降和缓，两岸地势平坦，湖泊棋布，河流纵横。
穿越段长江近南北向流经本区，两岸岸线平整顺直，穿越轴线方向与长江河道近直交。
工程区50年超越概率10％地震动峰值加速度为0．05g，相应地震基本烈度为6度。
2．1．1西岸西岸分布长江干堤，江水直临堤脚。
堤走向北西约333。
堤顶高约43m，宽约8m，铺设水泥路；堤内坡种植草皮护坡；堤外坡分两级，上部为混凝土六面体护面，下部为不规则块石护面，马道宽约10m，地表种植防护林。
堤内地势平坦开阔，地面高程一般为33m一35m，地表种植防护林，距堤脚50m～100m分布池塘，池塘顺堤分布宽23m～55m，最窄处位于拟定穿越断面附近。
2．1．2东岸东岸河漫滩前缘分布民堤，堤走向北西约330。
堤顶高约42．6m，宽约3m，碎石铺面；堤两侧坡面布满杂草。
堤内地势平坦开阔，地面高程一般37m～38m，主要为旱地。
长江大堤布置于民堤内2km一3km处。
堤外漫滩宽50m～100m，高程37m～39m，主要为荒地，零星分布农田，邻近堤脚有宽约20m 的防护林带。
2．1．3长江水域长江河床宽广，江面开阔，按勘察期间长江水位34．60m计，水面宽约950m。
长江断面总体呈宽缓的“u”形，西岸长江江水直临大堤，堤坡较陡，坡度为30。
某管道长江穿越工程岩土工程性质研究
参考 的技术参 数。
２． ． 长 江水 域 １３
２ 区域 工程 地质 概况
２． 地 形 、 貌 １ 地 穿越 区地处江汉平 原西部 ， 平原 及河 漫滩 地貌 ， 江河 谷 属 长
长江河床宽广 ， 面开阔 ， 江 按勘察 期间 长江水位 ３ ．０ ｍ计 ， ４ ６
水面宽约 ９０ｍ。长江断面 总体呈 宽缓 的 “ 形 ， ５ ｕ” 西岸 长江 江水 直临大堤 ， 堤坡较 陡 ， 坡度为 ３ 。 ３ 。坡 面为不规则块石护坡 ， ０一 ５ ， 从 水 下探测地形 来看 ， 水线 以下 岸坡 总体较 平缓 ， 地形 坡度 约 ２ 。 ６。 穿越 区河道开阔 ， 河床 面起伏较小 ， 地面高程 １．５ ｍ一 ０ ６ ４ ８ ２ ．６ｍ， 起伏差一般 １ｍ～ ． 最 大为 ５ ８ 其深泓位于中心偏 东侧 。 ２ ５ｍ， ．５ｍ，
池塘顺堤 分布 宽 ２ ～ ５ｍ， ３ｍ ５ 最窄处位于拟定穿越断面附近 。
． ． 陵县 ， 西岸为公安县 城关北 郊 ， 穿越 断面 位于 高压过 江铁 塔下 游 ２ １ ２ 东 岸 东岸河漫滩 前缘 分 布 民堤 ， 堤走 向北西 约 ３０ 。堤顶 高 约 ３。 约 １０ ｍ处 ， 下 游 公 安 县 城 关 约 ２５ ０ｍ。 西 岸 为 长 江 江 堤 ， ０ 距 ０ 东
２ ６ｍ， 碎石铺 面 ； 两侧坡 面布满 杂草 。堤 内地势 平 堤 岸 为 民 堤 ， 江 干 堤 位 于 民堤 内 约 ２ｋ 一 ｍ 处 ， 越 区水 陆 交 ４ ． 宽约 ３ｍ， 长 ｍ ３ｋ 穿 坦开阔 ， 地面高程一般 ３ ７ｍ～３ 主要为旱地 。长江 大堤布 置 ８ｍ， 通较 为便利 。 ｍ一３ｋ ｍ处 。堤外 漫滩 宽 ５ ０ｍ～１０ｍ， ０ 高程 ３ ７ｍ～ 通 过地质测绘 、 物探 、 勘探 、 原位 测试和 室内试验 等勘 测方法 于 民堤 内 ２ｋ ３ 主要为荒 地 ， ９ｍ， 零星分 布农 田， 近堤脚有 宽约 ２ 的防护 邻 ０ｍ 及手段 ¨ ］初步总结穿越 区域 的工程地质 条件 ， ０， 不仅为合 理设计 穿越方 式提供工程地质资料 ， 为同类地质 上的工程 应用 提供可 林 带。 也
关于对管道“三穿”顶管施工有关问题的探讨
大开挖直埋 的方式敷设 。由于该 问题的 出现 ，增大 了协 调难度 ，
增 加 了管 沟 开 挖 的 工作 量 和 造 价 ，延长 了工 期 。
二 、设计 人员对 管道 工程 “ 三穿” 顶管施 工应关 注的 问题
管道工 程建 设中设计是龙 头，从 上述 案例可 以看 出，设计人 员对 管线路 由选定 和地 质勘察报 告的准确 、真实 、代表性 ，将直 接影 响到 “ 三穿”顶管 的施工质量 、安全 和造价。建议设计人员 在路 由选定和进行地质勘察中应关注如下内容 ： １ 、要根据现场 实际情况选择穿越点 ，选在平坦开阔地段 ，尽 量远 离桥 梁 、涵洞 、电力 线、缆 、沟渠及地 上、地 下障碍物 ，以 方便顶管穿越旎工作业 ； ２ 、在满足规范规定和路政 、河流主管部门的要求下 ，选择适 合穿越的土层来确定顶管穿越深度 ； ３ 、设计单位除按有关规范要求进行详 细的地质勘察外 ，应尽 量缩小地质探孔 的间距 ，增加探孔数 量，并 应向当地有关部 门和 村 民 了解有关地 上及下障碍物 的情况 ，把有 关情况在地质勘察报 告中描述清楚 ，尽 量做到地质勘 察报告准确 、真实 、有代表性 ， 以便于施工单位详 细了解地质情况 ； ４ 、在地质勘察报告中应把 地质情况 、每层岩土物理特性及参 数 、固体 物质的属性 、粒径及 含量 、丰枯水 季节最高水位 、有无 分层水 系 、地下障碍物等情况 进行详细描述 ，特别 是每层土质的 内摩擦 角、透水率等要进 行详细描述 ，以便 于施工单 位选择顶管 穿越施工机械 和方法 ，确定 最佳施工时间。
、
有关管道工程 “ 三穿”顶管施工出现 问题的案例描述
案例 １ ：某输 气 管 道 工 程 穿 越 Ｇ ２ ２ ０国道 ，设 计 穿 越 长 度 ８ ｍ， ６ 管道径为 Ｄ ０ ６ ｍ 设计穿越管底埋深为 自然地面一下 ６ ｍ， ｌ １ｍ ， ． ５ 顶管穿越套管采用 Ｊ ／６ ０— １９ ＣＴ ４ ９６中的 Ｄ Ｃ１０ Ｒ ８０×２ ０ ＧⅢ Ａ型 ００ 钢承插 口砼套管。在套管穿越 深度范 围内 ，地质条件均为粉沙土 ， 枯水季节地下水位在 自然 地面下 ３ ｍ，丰水季节地下水位在 自然地 面下 Ｏ ｍ ． 。由于穿越点的公路两侧地势低洼 ， ８ 为了避开丰水季节 ， 该穿越工程于 ２０ ０５年 ５月 １ ６日开工 ，计划顶管穿越工期 ２ ５天。 作业坑设在国道的东侧 ，设 了 ４眼降水井 ，井深 １ｍ，降水 ４天后 ０ 开始作业坑开挖 （ 作业坑 长 ６ ｍ、宽 ４ 深 ７ ｍ、 ｍ），由于地下水丰富、 降水井 数量少 、降水 时间较短 ，水位没有降下 去就进行了作业坑 开挖 ，作 业坑 出现大 面积 塌方 ，被迫停止开挖 ，开始 在作业坑 四 三 、施工单位 对管 道 “ 三穿”顶 管施 工应关注 的 问题 周打 ９ ｍ长的木桩支护 ，然后继续开挖作业坑 ，由于对 原土层 的大 由于施工单位 是 “ 三穿 “ 管穿越施工 的责任 主体 ，顶管穿 顶 进度 、 造价及安全 ， 将直接影响到管道工程的质量 、 进度、 面积扰 动 、木桩抗倾覆能力 不够 ，作业坑继续塌方 ，塌方 后的上 越的质量 、 口面积达到 １ｍ（ ） ８ （ ），又被迫暂停施工 ，现场增加 了 造价及安全 ， 以在顶管穿越过程 中，除按规范要求进行施工外 ， ７ 宽 ｘ２ ｍ 长 所 ６ 服降水井 ，以降低地下水位来 保证作业坑的成型。当水位降到地 施工承包商还要重点关 注如下问题 ： １ 、做好顶管穿越的准备工作。要 对设计文件 、地质勘察报告 表下 ７ ｍ多时 ，此时已耗用 了 ３ 天 ，正在准备第三次作业 坑开挖 ２ 时 ，在 ６月 １ ７日降 了一场大雨 ，地下水位急剧上升 ，再次被迫暂 进行认真的研究和分析 ，了解岩土特征及参数 、固体物质的属性、 停施工 ，又增加了 ８眼降水井 ，采用 了工字钢桩加钢板护坡措施 ， 粒径 及含量 、丰水季 节最高水位 、枯水 季节 最低水位 、有无分层 进行了大面积 的土方开挖 ，作业面达 到 ８ ｍｆ ） ８ （ ），直 水 系、地下障碍物等情况 ；同时向当地路政 或河流主管部 门及 当 ６ 宽 ×８ｍ 长 到 ２０ ０ ５年 １ 月 １ 】 ９日才完成顶管穿越任务 。由于施工措施不到位 ， 地村 民了解地质及地 下障碍物等有关情 况，向当水 务主管部 门了 解地 下水情况 ；到穿越现 场进行实地踏勘 ，了解 地上障碍物及现 浪费了人力 、物力、财力资源 ，影响了工期 。 案例 ２ ：某 成 品油 管道 穿越 京 沪高 速公 路 ，穿越 主管 道为 场作业空间等情况 。 ２ 、施工方 案的编制 。根据 了解到的地质 、地下水位 、地面障 Ｄ ５ ． ｍ，砼 套管规格为钢承插 口 Ｒ Ｐ１Ｏ Ｘ２０ 一Ｉ— Ｃ １８ ６ ３５ ｒ ６ ａ Ｃ ０Ｏ ０ ０ Ｉ Ｂ １３ 碍物现场实 际情况 ，来确定 顶管穿越方法 、机械 设备选 型和降水 套 管 ，穿越 长度 ６ 米 。穿 越处位 于平 原 区，地 形平 坦、开 阔， ８
水平定向钻施工在穿越河流时的难题与分析
水平定向钻施工在穿越河流时的难题与分析摘要：从20世纪80年代中后期起，由于不允许开挖铺设地下管线的工程量日益增多，且重要性也日趋加大（如穿越河流、高速公路、铁路干线、机场跑道等）。
而水平定向钻穿越施工时，时常会遇到穿越禁区-卵石层，本文通过对比分析方式论述穿越过程的优劣分析。
关键词：卵石层；水平定向钻；PE管；河流随着我国非开槽技术的推广，水平定向钻施工逐步进入人们视野，而号称“穿越禁区”的卵石层也争相被人打破。
穿越复杂地层过程中拟调整泥浆配比保证钻孔安全，但因埋深过深，且在高层附近，开挖难度过大；地下水渗透系数过大，注浆加固经济性较差；夯机套管施工方式，所需工作面较大，且出钻定位困难。
通过工程实例分析论述穿越卵石层的多种方案。
1工程简介该水平定向钻穿越工程位于河道附近，处于泄洪区内，根据防洪评价要求工作坑需距离堤坝100m，深度需在堤坝以下10m，河流冲刷线以下6m，此深度根据地勘信息可知位于卵石层，为保证穿越，需在卵石层以下施工。
管道出入土点距离711m，水平段长度500m。
管径为de710，壁厚56mm，PE100管道，设计压力1.25mpa。
图1 工程地质刨面图2常规穿越工艺的分析与论证2.1沉管施工水下沉管施工为非断流情况下对河道管道沟槽进行开挖，穿河管道在岸上制作成型，整体下沉安装，并进行沟槽回填的一种施工方法。
该施工方法主要适用于管道穿越江河、湖泊的情况，是管道穿越水深较深、地质条件复杂、围堰施工困难、有通航要求的水域的主要施工方法之一，目前在市政上程中广泛运用。
沉管施工比架空过河及顶管施工难度小，费用大大降低，但存在的缺点是焊接要求、防腐要求及材料的要求较高，水下维修不方便，要求严格控制施工质量，一次成功。
2.2不开槽施工不开槽施工也是管道跨河的常用措施，是管道穿越水深较深、地质条件复杂、围堰施工困难、有通航要求的水域的主要施上方法之一。
非开挖主要包括顶管施工和拖拉管施工两种，其中，顶管施工对施工精度要求很高。
管道施工过程中引发的岩土问题及防治措施
一、管道施工过程中常见的岩土问题在管道施工过程中，常见的岩土问题包括但不限于：1. 土壤松动问题：施工机械挖掘土壤时，容易造成土壤松动，从而影响管道的稳定性。
2. 岩石破碎问题：在岩石地层中开挖时，容易发生岩石破碎，导致管道的安全受到威胁。
3. 土质塌陷问题：在开挖土方过程中，土质塌陷导致管道埋设不规范，影响管道的使用寿命和安全性。
4. 水土流失问题：施工现场未采取适当的防水措施，导致水土流失，给管道施工和使用带来隐患。
5. 土壤液化问题：特定地质条件下，土壤容易出现液化现象，给管道施工和使用带来严重风险。
二、岩土问题的防治措施针对管道施工过程中引发的岩土问题，我们可以采取如下防治措施：1. 地质勘察：在管道施工前，进行详细的地质勘察，了解地质环境和地层情况，为施工方案的制定提供重要依据。
2. 土方开挖技术：采用合适的土方开挖技术，如梯形开挖、桩基开挖等，减少土壤松动和土质塌陷的风险。
3. 岩石爆破控制：在岩石地层中进行开挖时，采用岩石爆破控制技术，减少岩石破碎对管道的影响。
4. 强化支护措施：对于易发生土质塌陷的地段，加强支护措施，如加固土壤、采用支撑结构等，确保管道安全埋设。
5. 防水措施：在施工现场采取有效的防水措施，防止水土流失，维护管道施工的安全和稳定。
6. 地基处理技术：对于土壤液化易发区域，采用地基处理技术，加固土壤，提高地基承载能力。
7. 考虑气候因素：在施工过程中考虑气候因素对地质的影响，合理安排施工时间，避免雨季等特殊气候对土壤的影响。
8. 定期监测：在管道施工后，定期对管道周边地质环境进行监测，及时发现问题并采取应对措施，确保管道的安全运行。
三、结语通过对管道施工过程中常见的岩土问题及防治措施的分析，我们可以看出，科学合理的施工方案和相应的防治措施对于管道施工的安全和稳定至关重要。
施工单位和监管部门应加强对管道施工过程中岩土问题的监测和管理，确保管道的安全运行和使用。
希望通过各方的共同努力，管道施工中岩土问题得到有效防治，为地下管道的安全运行提供强有力的保障。
海文管线南渡江定向钻穿越工程地质特征分析
入土点 的地形情况 以及水 道穿越 纵 断面 图。本 次穿越 的测 绘工
２ 勘 察 工作 开展 简 介 ２ １ 穿越段 概 况 ．
管道 穿越 段南渡江宽约 ３ ７ｍ， ４ 南渡 江中间分 布有一江心 洲 ， 宽约 ７ 江 心洲 表面玄武 岩直接 裸露 ， ０ｍ， 稍有起 伏 。南 渡江 西岸
作者简介 ： 王
镇 （９０ ） 男 ， １８一 ， 工程 师 ， 胜利 油 田胜 利勘 察设 计研 究 院有 限公 司 ， 山东 东营
２７ ２ ５０６
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７ ・ ６
第３ ８卷 第 １期
２ ２ １ １ 年 月 ０
山 西 建 筑
３ 勘察工作方法采用 常规 的钻探 方法 为主要 方法查 明地层 组 ， ） 设计基本地震加速度值为 ０ ３ ｇ特征周期值为 ０ ３ 。 ．０ ， ．５Ｓ 性 质和分布规律 ， 大量的钻探 工作 都布置在 管道的主穿 越断 面两 ３． 水 的 腐 蚀 性 ４ 侧 各 １ ５ｍ的勘探线 上 ， 以能控 制和查 明河 床、 滩 、 漫 岸坡 等地貌 本工程取地下水 １组 、 地表 水 ２组 进行 水质 分析 ， 分析 结 按 单元的地质构成 和沉 积规律 为原则 。两条勘探 线 上的勘探 点交 果判定 ， 场地地下水 及南 渡江水 对钢结 构具弱 腐蚀性 ； 地 土对 场 错布置 ， 勘探点 间距为 ３ ０ｍ～１０ｍ； ０ 本次勘察钻孔共 布置 ｌ ０个 ， 钢结构具 中等腐 蚀性。 钻孔深度 １ ６ ５ｍ～ ０ｍ。