输气隧道岩土工程勘察应注意的问题

发布时间：2022-10-05 10:07 热度：

　　摘要：输气隧道是一种新兴的输气、输油等管道建设工程的穿越方式。在国内得到广泛运用和认可，为进一步推广运用输气隧道，笔者据十余年从事输气隧道建设的经验教训，针对现行相关勘察规范的不足就输气隧道岩土工程勘察易出现的主要问题提出自己的认识和体会，并提出编制输气隧道工程勘察规程的建议。

　　关键词：输气隧道; 勘察技术规程;问题

　　Abstract: Gas transportation tunnel is a new kind of gas, oil and other pipeline construction projects across the way.In the country have been widely used and recognized, to further promote the use of gas tunnel, the author according to the more than ten years in the gas tunnel construction experience lesson, in view of the current related survey standard enough gas tunnel geotechnical engineering investigation easy problems to put forward his own knowledge and experience, and put forward the preparation of gas tunnel engineering investigation specification for advice.

　　Abstract：Gas transportation tunnel; Reconnaissance technology rules; Problem

　　中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：

　　1.引 言

　　输气隧道是指在输油气管道建设中，为了穿越山岭、江河或地质灾害体、建筑物、构筑物等不宜管沟敷设的地段而建设的地下通道工程。其主要功能是用于安装敷设输油气管道及通讯缆线等线路。其中的江底输气隧道首先由四川九一五建设工程公司于上世纪九十年代初期提出，并在四川、重庆、湖北、湖南、陕西、山西等地的大江大河穿越中广泛地实践应用，成功地解决了输油气管道穿越大江大河的难题，取得了良好的经济社会和环境效益。由于输气隧道是一种新兴的穿越工程，在实践中发现输气隧道的岩土工程勘察还存在着一些十分值得注意的问题，如规范的选取及现行规范对输器气隧道不尽适用等等，这些问题严重地制约了输气隧道的进一步推广应用。为了更好地使输气隧道在勘察、设计、施工等方面日臻完善，笔者抛砖引玉，谨就勘察工作中易出现的几个主要问题进行探讨。

　　2.输气隧道工程勘察中的主要问题及处理措施

　　2.1 输气隧道工程的类型及特点

　　输气隧道工程是隧道工程、穿越工程与地质工程的有机结合体，它具有以下几种类型及特点：

　　2.1.1 输气隧道根据穿越对象的不同，可分为江底输气隧道、山岭输气隧道和其他类型输气隧道，不同类型的输气隧道具有不同的组合方式和结构型式，因此勘察工作的侧重点也应有所区别。

　　2.1.2 输气隧道多为小断面隧道，一般的隧道断面面积均小于15m2，因此在勘察工作中应执行的规范条文宜以小断面隧道的规定为主。

　　2.1.3 输气隧道是为输油气管道建设的通道，而输油气管道内为高压的易燃、易爆的天然气、成品油或原油等危险品，因此输气隧道对隧道洞口及洞身稳定性的要求很高。这就要求在勘察工作中特别重视洞口选址和对洞口地质灾害的勘察以及洞身段尤其是江底隧道洞身段的构造裂隙、富水性等的勘探试验工作。

　　2.1.4 输气隧道的勘察必须根据输气管道工艺要求满足的隧道施工方案进行勘察。

　　2.2 主要问题及处理措施

　　2.2.1 江底输气隧道勘察

　　江底输气隧道主要是指输油气管道穿越江河修建的隧道，它具有五种基本组合方式：如竖井—平巷—斜井;竖井—平巷—竖井;竖井—平巷—管井;斜井—平巷—斜井;斜井—平巷—管井。不同的组合形式对勘察的要求也不尽一致。基于江底输气隧道的特点，根据不同组合方式的江底输气隧道，结合在江底输气隧道勘察、设计、施工中遇到的实际情况，在江底输气隧道勘察中应注意的几个主要问题如下：

　　(1)在选址勘察中，忽视资料收集和分析及地质调查工作是普遍存在的问题，应认真开展拟选轴线上下游各500—1000m，洞口周围200—500m范围的地质调查工作。充分运用物探技术，结合有限的钻探资料综合分析，根据输油气管道的走向合理拟定隧道轴线、并推荐隧道底板高程，初步选定弃渣场的位置。

　　(2)详细勘察阶段。选用适当的技术获得岩土工程技术参数是现行规范未加强调的问题。

　　(3) 竖井选址应高于河流历史最高洪水位，并特别重视与已建桥梁、水工构筑物的安全距离;详细勘察时，对松散冲积物和基岩分别进行分层抽水试验和混合抽水试验，定量地评价竖井开挖中的涌水量，同时应对松散层进行物理力学性质试验，并根据水文地质、工程地质条件推荐合理的开挖方式，设计施工中制定合理的注浆堵水方案。

　　(4)斜井选址应结合线路的总体走向避免低洼地形和地质构造发育地段。

　　(5)平巷勘察一般均为水上勘察和漫滩勘察，也是江底输气隧道勘察的重点和难点。首先应合理选择勘察时机，尽量避开丰水期，选择枯水期进行勘察;其次，应综合运用钻探、物探、山地工程、现场试验和室内试验等多种勘察手段定量查明隧道平巷围岩的物理力学性质和水文地质参数，并提供围岩支护方案的建议，预测巷道开挖时的涌水量;第三，勘探孔的布置必须沿隧道轴线两侧交错布置，距离隧道轴线5—8m为宜，并进行十分严格的封堵孔措施，以防止钻探孔成为隧道施工中的泄流通道;最后，平巷勘察多具水上勘探特点，可采用定向斜孔勘探、声波水下地形测量，地震物探等新技术、新方法，更快、更好地了解隧道轴线的工程地质条件。

　　2.2.2 山岭隧道勘察中应注意的几个问题

　　(1)洞口勘察应特别注意选址。洞口选址的好坏直接关系隧道的长度，及隧道洞口的稳定性。洞口潜在地质灾害及已发地质灾害的调查和评价尤为重要，应以设计提供准确的岩土技术参数为目的布置洞口的勘察工作。

　　(2)对山体输气隧道有可能发生瓦斯、岩溶等特殊病害地段的地质勘察应适当增加勘探工作量，或以多种勘探和试验方法得出正确的结论。

　　(3)大多数山体隧道由于地形陡峻，植被茂密，为保护环境或受

　　工期、交通、钻探条件等因数影响，洞身段的钻探工作布置往往达不到现行规范的钻孔间距要求，因此应借助定向钻探技术及物探技术进行综合分析，同时分析收集相邻已有的勘探成果、区域地质资料，也十分有助于正确地评价洞身的岩土工程地质条件。

　　2.2.3 其它类型输气隧道中勘察应注意的几个问题

　　其它输气隧道是指为穿越除水体、山岭以外的其它穿越对象而建设的隧道，如为穿越浅部滑坡体、高等级公路、铁路、已建构筑物、建筑物等而建设的输气隧道，在其勘察过程中应注意以下几个问题：

　　(1)由于穿越对象多为已建的建筑物、构筑物及地质灾害体，因此对勘察技术方法上的选择应因地制宜，制定切实可行的勘察方案显得尤为重要。

　　(2)在勘察过程中应设置必要的监测点对已建建筑物及地质灾害体进行观测并根据监测数据进行分析，并为施工监测提供基础数据和合理化建议。

　　(3)在勘探施工中，应特别重视对既有管线的保护，制定切实可行的预防措施，防止意外事故的发生。

　　3输气隧道勘察中存在的共性问题和建议

　　(1)输气隧道勘察一般可分为选址勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察四个阶段，但实践中一般初勘与详勘多合并为一次性详细勘察，因此在选址勘察阶段应适当加大现行勘察规范规定的工作量，特别是勘探工作量，以满足隧道选址的科学性、合理性和经济性，避免因一次性详勘后否定隧道选址方案造成重复勘察工作。

　　(2)施工勘察是隧道勘察的重要组成部分。不论是江底隧道、山体隧道还是其它输气隧道，在施工中的岩土工程勘察工作十分必要，而且对施工具有重要的指导意义，在合理编制施工方案，事故预案中起到至关重要的作用。由于施工勘察一般是由施工单位在施工过程中进行的，一方面缺少专业技术人员，另一方面施工单位出于工期、成本的考虑，往往忽视其重要性，因此一方面要求业主选择施工队伍时应充分考虑其技术门类，尤其是岩土工程师、地质工程师的配备，同时业主在成本和时间上给予施工单位必要的补偿。

　　(3)施工勘察目前以地质编录、超前钻探、TSP、TDP、地质雷达等多种物探手段组合而成。对于输气隧道，建议首先关注地质编录，同时辅以TDP、地质雷达等物探手段，在存疑问时再用超前钻探验证的方法，能有效的减少施工勘察对施工的干扰，同时又能确诊隧道开挖前方的地质病害。

　　3.结束语

　　笔者根据多年从事输气隧道的勘察、设计、施工的实践经验教训，对输气隧道勘察中的问题进行了概

　　略性的总结，并结合设计施工要求，针对现行规范的规定提出了自己的一些看法，并建议由有关单位牵头组织编制专门性的输气隧道勘察技术规范，以进一步提高输气隧道勘察工作的质量，使输气隧道的岩土工程勘察成果更好地为国家的大能源建设服务。

　　参考文献：

　　[1] 中华人民共和国标准.《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)(2009年版).北京：中国建筑出版社，2009年

　　[2]中华人民共和国标准.《油气管道岩土工程勘察规范》(GB/50568-2010).北京：中国计划出版社，2010.09

　　[3]公路工程行业标准.《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011). 北京：人民交通出版社，2011.11.

　　[4] 中华人民共和国标准.《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287—99)。北京：中国计划出版社，1999.08.