杨杰

（中国石油管道局工程有限公司第四分公司，河北 廊坊 065000）

引言

水平定向钻(HorizontalDirectionalDrilling，简称HDD)埋管技术是20 世纪70 年代从石油和天然气工业引入的非开挖(钻孔)敷设管线技术，具有不占用土地、不影响交通和景观等明显优点，已为全球管线、管网基础设施建设做出了重要的贡献。目前水平定向钻埋管技术已成为天燃气管道铺设工程中的首选，且该工艺可在－15°～45°环境下正常工作，不需要大开挖施工，使得该技术的应用发展更为迅速。尤其随着城镇化建设发展，涉及管线穿越河道、堤防的建设项目亦与日俱增，并呈现出快速增长的势头。研究发现，水平定向钻钻孔深度可达60m、长度可达几千米、埋管直径可达1.2m，泥浆压力可达兆帕级，扩孔直径一般为埋管直径的1.5倍。现行的国内外相关的规范和研究成果主要集中在埋管线路设计(包括曲率半径、入钻(出管)角度、出钻(入管)角度、埋深等)，埋管施工设计(包括泥浆性能、泥浆压力、管线牵引拉力等)，以及管道的受力分析(包括管道外壁上的土压力、管道的弯曲应力和变形、轴向应力和变形、以及压屈稳定性等)。但其施工过程中扩孔埋管对地基及建(构)筑物应力、变形和稳定性所造成的影响，却鲜见有研究报道，可资借鉴的相关研究成果并不多见，仅见有关于水平定向钻施工引起地表隆起和塌陷方面的机理研究。现有的国内外有关水平定向钻穿越敷设管线的设计规范并未考虑水平定向钻施工过程中泥浆护壁钻孔对地基应力变形和上覆建筑物安全稳定性的影响，比如，美国ASTMF1962－11 规范第1.4 条中就特别申明，该规范并不涉及水平定向钻的应用安全，应用安全由用户负责。……