长输油气管道大开挖与定向钻施工优劣性分析

长输油气管道建设点多面广、地形复杂多变，对施工方案的选择，不仅需要考虑施工难易程度，更涉及征地赔付以及管道运营维护便利等多方面影响。本文重点针对一些地形高差起伏较大，外协赔付环境复杂的特殊地段，对比定向钻以及大开挖施工在施工投资、工期控制、外协赔付、后期维护投资等多方面的优劣性，最终提供一个经济效益最佳方案。

大开挖与定向钻方案介绍

大开挖穿越

大开挖穿越是传统的管道施工技术，主要包括以下方式：全开挖、分部位开挖、分层开挖和分段开挖等。大开挖敷设穿越方式技术成熟，造价低，应用广泛。但是大开挖敷设穿越方式由于埋深浅，容易受到雨水冲刷、其它挖掘作业等的破坏；因为采用挖掘机作业，施工时受限于作业带宽度、地形高差变化、地下障碍物、恶劣天气影响，在选用时应该充分考虑。

定向钻穿越

定向钻施工技术是由定向钻机进行钻孔、扩孔、清孔等过程后进行管道回拖，并完成管道安装的施工技术。该技术可不开挖地表，绕过地下障碍，穿越公路、河湖等快速铺设地下管线。定向钻穿越具有管道埋深足，不受普通挖掘影响；管道稳定；施工时受恶劣天气影响小；对地面构筑物没有干扰以及环境影响小的优点，是一种经济实用、安全的穿越方式，但应具备以下条件：

（1）地址条件符合，须有稳定的地层，如粘土、粉沙土、泥流层，一般风化岩，含少量砾石地层等；含沙量大的土层，对于泥浆的配置要求较高，且不能停滞时间较长，拖管不能进行多接一，容易造成“抱钻杆”卡钻；如果地勘时发现溶洞、地下河等严重性漏失地层，或卵石层等无法成孔的地层，应避免选用此工艺。

（2）定向钻穿越两侧具有足够的场地，一侧布置钻机、泥浆池、蓄水池、材料堆放的场地；另一侧具有足够的管道预制组装、回拖场地。

工程实例

广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程粤西支线8标段有两处特殊地段，ZMHZ048-ZMHZ052 段，750m，详细情况如下：

地质条件：连续经过两个大鱼塘及两条水泥路，且夹在高速公路与民用建筑中间，地形高差较大。穿越段上覆盖层为第四系残坡积层粉质黏土，厚度1.10~3.40m；中段为加里东期早古生代全风化混合岩化花岗岩，层顶埋深0~3.40m，底界标高4.90~21.80m，厚度13.20~23.60m；下段为加里东期早古生代强风化混合岩化花岗岩层顶埋深14.70~37.00m，底界标高5.40~11.40m，厚度3.00~4.80m。

外协环境：由于临近的高速公路施工时，出现了作业带外占压的现象，鱼塘承包户对于管道施工极其反对，初步协调要求赔付135万元。

ZMHZ050-ZMHZ051段：穿越一片树林，该户主因土地使用面积、缴纳费用等问题已多次与上场村政府协商未果，对方提出管道如果经过其承包的树林，必须让政府同意其提出的要求，并赔偿他的损失，政府部门拒绝接受。

ZMHZ051-052段：穿越一片树林，为两村交界处，存在地界纠纷，村民要求政府划清村界后，才允许管道施工。

ZMHZ048ZMHZ052段方案比选

方案确定：广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程属国有投资性质，工期紧、任务重，早日建成投产对公司效益提升显著，且公司采用建管一体模式，运营维护期的管道保护工作是重点关注项目之一。综合考察论证，选择施工造价略高，但工期有保障，安全性好，有利于运营后管道保护工作的水平定向钻穿越方案，最终用时46d顺利完成该段线路施工。

结论

因方案优化节省工期45d，粤西支线设计输量23.47亿m³/年，华南地区天然气价格取2.013元/立方，预计产生效益5.91亿元。长输油气管道定向钻穿越的综合效益高于大开挖施工，在管道建设过程当中，如果遇到地形较为复杂、外协施工难度大以及生态敏感地区，建议先组织勘察单位进行地质勘探，在地质条件合格的条件下，优先选用水平定向钻穿越。