张爱琳 武日成

摘 要：我国地质类型复杂多样，大开挖埋管施工技术工程量大、投资多、工期长，容易造成生态环境破坏，不能适应国家发展需要。随着科学技术的不断进步和先进技术的引进，一项新型的管道非开挖定向钻进技术应用而生，其具有环境破坏小、施工效率高、投资成本低等优势。但是，该作业属于隐蔽工程施工，存在作业环境不明、风险因素错综复杂的安全隐患。

关键词：水平定向钻;穿越施工;风险辨识;应对措施

中图分类号：TE973.4文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）02-0115-03

Risk Identification and Countermeasures of Horizontal Directional Drilling Crossing Construction

ZHANG Ailin WU Richeng

（School of Civil Engineering， Inner Mongolia University of Science and Technology，Baotou Inner Mongolia 014010）

Abstract： The geological types in China are complex and diverse， the large-scale excavation and buried pipe construction technology has a large amount of engineering， large investment， and long construction period， which is easy to cause damage to the ecological environment and cannot meet the needs of national development. With the continuous progress of science and technology and the introduction of advanced technology， a new type of pipeline trenchless directional drilling technology has been applied， which has the advantages of small environmental damage， high construction efficiency， and low investment cost. However， the operation is a concealed project construction， and there are hidden safety hazards such as unclear operating environment and intricate risk factors.

Keywords： horizontal directional drilling;crossing construction;risk identification;countermeasures

定向鉆进施工技术是根据地质水文资料特点设计完成的一项非开挖穿越技术[1]。其主要包括定向钻进、预扩孔、管道回拖3个主要工序。定向钻技术穿越山体、河流、铁路、公路等，不会对周边生态环境造成严重破坏，不影响交通。穿越质量会受到穿越距离、地勘测量精度、设计思路及穿越点选择等因素影响。实际作业过程中会存在很多不确定因素，要求施工期做好安全和技术交底工作，确保管道定向穿越施工顺利进行[2]。

1 工程概况

本段穿越工程位于黄河内蒙古段，管道设计压力3.0 MPa，穿越水平长度约为800 m，出入土角为12°，曲线长度为191.637 m。出、入土段曲线曲率半径915 m（1500D）材质选用D610×12.5 L245NB直缝双面埋弧焊钢管。穿越地带属于自然保护区临界地带，地形较为复杂，黄河漫滩面积较大，河床落差约为5.8 m，黄河水面相对高度为2.0～3.0 m。出入土点地面高程落差介于1 084～1 089 m。地貌单元属黄河Ⅰ级阶地—河漫滩—河床。地勘资料显示，施工作业区地层结构主要由砂类及黏性土组成。场地实测剪切波速介于250～500 m/s，属中硬土，根据穿越工程的钻探成果，穿越区场地覆盖层厚度一般大于5.0 m，故施工场地类别为Ⅱ类。工程区工程按照8度抗震设防，设计基本地震加速度值为0.20 g，作业场地特征周期为0.35 s。根据标贯（动触）击次判定，20.0 m钻探深度内所见粉细砂层为不液化砂土，拟建场地无其他软弱土分布，不考虑地基液化和震陷的影响。

2 定向钻施工工艺

定向钻施工工艺流程为：场地平整→泥浆池开挖→测绘放线→沉箱锚固→钻机调整与调试→组对泥浆供水管线→调试泥浆系统→工作机具准备→调试发电设备（一开一备）→有线控向系统的检测与调试→钻机系统整体调试→绘制穿越曲线调试图谱[3-5]。调试合格后，按照已批准的施工方案进行定向钻进作业。定向钻进作业属于隐蔽工程，存在隐蔽不确定危险源，施工单位还需要在不同阶段从“人、机、料、法、环”五个方面进行风险识别。

3 主要风险因素识别

3.1 定向钻进阶段风险因素辨识

定向钻进是水平定向钻穿越施工的模拟曲线绘制完成后的第一个关键工作。按照施工图设计路线，在控向仪指引下按照拟定的设计路线钻进施工，其穿越尽量控制在设计参数允许的误差范围之内，主要控制参数有出入土角、曲率半径、深度等。根据定向钻进阶段施工所蕴藏的安全风险，绘制相应的风险识别图，如图1所示。