1、第一章 總 則第一節(jié) 總 則一、為了使PE管道在非開挖施工過程中合理安裝，正確使用管材、管件，確保工程質(zhì)量、施工安全、節(jié)約材料、提高經(jīng)濟效益，特制定本手冊。二、本手冊采用的PE管道為公稱外徑系列。管材產(chǎn)品應(yīng)符合國家標準GB/T13663-2000；管件產(chǎn)品應(yīng)符合國家標準GB/T13663.2-2005。三、為了加強對PE管道定向鉆進敷設(shè)施工的質(zhì)量控制，特制訂本手冊。 四、本手冊適用于PE管道工程定向鉆進敷設(shè)及頂管敷設(shè)施工及驗收，管道口徑為 D630mm及以下。五、本手冊依據(jù)國家工程建設(shè)的法律、法規(guī)、管理標準和有關(guān)技術(shù)規(guī)范標準編制。除符合本手冊所規(guī)定的要求外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范、規(guī)范。六、

2、工程中所需原材料、半成品和成品的質(zhì)量及工程技術(shù)質(zhì)量標準，應(yīng)符合國家及生產(chǎn)廠家的有關(guān)規(guī)范、標準，同時應(yīng)符合本手冊規(guī)定。第二節(jié) 專 業(yè) 術(shù) 語一、非開挖技術(shù) trenchless technology即在不開挖或少量開挖地表的條件下進行各種管線的探測、鋪設(shè)、修復(fù)和更換的施工技術(shù)。二、水平定向鉆 horizontal directional drilling technology水平定向鉆進技術(shù)的簡稱：指使用水平定向鉆設(shè)備、通過定位儀器導(dǎo)向，從地表定向鉆孔、擴孔和拉管，在不同的深度和地層鋪設(shè)地下管線的施工方法。三、頂管法 top-tube method頂管施工就是借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力

3、，把工具管或掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直椎到接收坑內(nèi)吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設(shè)在兩坑之間，這是一種非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。四、鉆進液 drilling fluid由水和膨潤土或聚合物調(diào)制成的混合液體，用以冷卻鉆頭、攜帶巖屑與潤滑鉆具及穩(wěn)定護壁作用。五、起始工作坑 entry shaft, entry pit, start shaft,start pit非開挖鋪設(shè)地下管線的起點，為安裝定向鉆進設(shè)備和存放成孔液而開挖的工作坑。六、接收工作坑 reception pit, reception shaft,exit pit,exit shaft非開挖鋪設(shè)地下管線的終點，

4、為定向擴孔安裝回擴頭，回拖管線而開挖的工作坑。七、導(dǎo)向定位儀 locator利用安裝在鉆頭上的探頭發(fā)射出來的電磁波信號并通過地表接收裝置進行接收以確定地下鉆孔位置的電子儀器。八、導(dǎo)向孔 pilot hole導(dǎo)向鉆進施工時，按設(shè)計軌跡鉆進的小口徑鉆頭鉆進的最初的小口徑鉆孔。又名先導(dǎo)孔。九、入/出土角 entry/exit angle定向鉆進施工時，鉆桿鉆入地層或鉆出地層時鉆桿與水平方向所形成的角度。十、隨鉆測量 measurement while driling (MWD)在鉆進的同時連續(xù)檢測有關(guān)地下鉆孔信息的測量技術(shù)。十一、回擴 back reaming在運用定向鉆進設(shè)備施工過程中，鉆完導(dǎo)向孔

5、后，根據(jù)鋪設(shè)管線的管徑及鉆機能力，利用擴孔鉆頭進行回拉擴孔的施工過程?；財U可進行多次。十二、回擴鉆頭 back reamer用于逐級擴大鉆孔，連接在鉆桿前端的鉆頭。十三、回拉 pullback鋪設(shè)管線時，將待鋪設(shè)管線從接收工作坑反方向拉回到起始工作坑，稱之為回拉，亦稱回拖。第二章 非開挖技術(shù)及公司產(chǎn)品簡介第一節(jié) 地下管線的分類當(dāng)今社會，幾乎所有的人類活動都離不開地下管線(管道和電纜)(如圖1)。 （圖1 地下管線分類圖）隨著科技的進步和社會的發(fā)展，城鎮(zhèn)和農(nóng)村大量的新管線需要鋪設(shè)，現(xiàn)有的管線需要及時的檢查、維護和修復(fù)。而傳統(tǒng)的開挖技術(shù)具有很大的局限性，如造成交通不便、影響環(huán)境、施工周期長、成本高

6、等，已經(jīng)不能適應(yīng)新時代的需要。此外，管線經(jīng)過古跡保護區(qū)、鬧市區(qū)、農(nóng)作物及植物保護區(qū)、高速公路、鐵路、建筑物、河流等場合，施工十分困難，甚至根本無法進行施工。因此，非開挖技術(shù)(Trenchless Technology or No-Dig)應(yīng)運而生。第二節(jié) 非開挖施工技術(shù)介紹及施工方法非開挖地下管線鋪設(shè)施工技術(shù)(簡稱非開挖鋪管技術(shù))是指利用巖土鉆掘、定向測控等技術(shù)手段，在地表不挖槽和地層結(jié)構(gòu)破壞極小的情況下，對諸如供水、煤氣、天然氣、污水、電信電纜等公用管線進行鋪設(shè)的施工技術(shù)。非開挖施工方法早在19世紀末就已經(jīng)出現(xiàn)，一些非開挖鋪管法，如頂管法和水平鉆進法已大量采用，只是當(dāng)時沒有使用“非開挖”這一

7、術(shù)語而已。這里將頂管法和水平鉆進法稱為“傳統(tǒng)的非開挖地下管線施工法”。本施工技術(shù)手冊也是主要針對這兩種施工方式進行講解和概述。20世紀70年代以來，為了適應(yīng)經(jīng)濟發(fā)展的需要，陸續(xù)出現(xiàn)了各種新的非開挖地下管線施工方法(參見表21)。這些方法與傳統(tǒng)的非開挖方法相比具有以下的特點：1、引入了管線軌跡的測量和控制技術(shù)；2、可在復(fù)雜地層(如在地下水位以下、含卵礫石的地層和硬巖地層)中施工；3、大大提高了鋪管的能力，包括鋪管的直徑、長度和精度；4、可以原位更換和修復(fù)現(xiàn)有的地下管線；5、高效、低成本。為了區(qū)別于傳統(tǒng)的非開挖地下管線施工法，我們稱新的非開挖地下管線施工法為現(xiàn)代的非開挖地下管線施工法，其所使用的非

8、開挖施工設(shè)備稱為現(xiàn)代非開挖工程機械。非開挖施工方法大致可分為如下三大類： 1、管線鋪設(shè)：鋪設(shè)新的地下管線；2、管線更換：在原位更換舊管線；3、管線修復(fù)：修復(fù)現(xiàn)有管線的局部缺陷或改善其性能。（表21） 常見非開挖施工技術(shù)的特點及應(yīng)用見下施工方法典型應(yīng)用管材適用管徑施工長度管線鋪設(shè)頂管法各種大口徑管道，跨越孔鋼、塑料900301500定向鉆進法長跨越孔，水平環(huán)境井鋼 塑料30015001001500管線更新爆管法各種重力和壓力管道PE 501200230吃管法各種重力和壓力管道PE 100900200管線修復(fù)注:PE=聚乙烯第三節(jié) 中財PE非開挖管材產(chǎn)品及性能介紹一、執(zhí)行標準我公司的PE非開挖給水

9、管材按國家標準GB/T13663-2000、管件按照國家標準GB/T13663-2005組織生產(chǎn)，并符合衛(wèi)生標準GB/T17219規(guī)定。PE非開挖排污管材按照標準二、產(chǎn)品種類1、中財PE非開挖管材所用原料主要為PE100。管材長度一般為6米或12米，也可根據(jù)客戶要求供貨。PE非開挖管材產(chǎn)品規(guī)格見表：（表2-1） PE100級非開挖給水管材公稱壓力和規(guī)格尺寸規(guī) 格壁 厚mmSDR11SDR13.6SDR17SDR21D11010.08.16.65.3D12511.49.27.46.0D14012.710.38.36.7D16014.611.89.57.7D18016.413.310.78.6D2

10、0018.214.711.99.6D22520.516.613.410.8D25022.718.414.811.9D28025.420.616.613.4D31528.623.218.715.0D35532.226.121.116.9D40036.329.423.719.1D45026.721.5D50029.723.9D56033.226.7D63037.430.02、我公司的PE非開挖管材，與其配套的管件完全可以滿足工程需要。管件根據(jù)施工方法、用途的不同，可分為電熔管件和熱熔管件；根據(jù)生產(chǎn)方式的不同，可分為注塑管件和焊制管件兩大類。大部分管件都可以采用注塑模具一次成型，但對于一些壁厚、體積

11、、重量都較大的管件，則采用管材焊制加工的方法制造。采用焊制方法的管件有三通、四通和彎頭，公稱尺寸范圍隨著管材擴大；采用注塑方法生產(chǎn)的熱熔管件有法蘭、異徑套通、彎頭、等徑三通、異徑三通和端帽；電熔管件也采用注塑的方法生產(chǎn)，其種類有電熔套筒、電熔異徑套通、電熔彎頭 、電熔三通和電熔鞍型三通等。（如下圖2） 1、焊制45彎頭 2、焊制三通 3熱熔三通 4、電熔90彎頭 5、 電熔套筒 6、電熔三通 圖2 部分管件三、產(chǎn)品外觀1、 我公司的PE非開挖管管材、管件顏色均為黑色，管材表面有醒目的藍色色條。2、管材的內(nèi)外表面應(yīng)清潔、光滑，不允許有氣泡、明顯的劃傷、凹陷、雜質(zhì)、顏色不均等缺陷。管端頭應(yīng)切割平整

12、，并與管軸線垂直。3、管件的內(nèi)外表面應(yīng)光滑、平整、不允許有氣泡、裂紋、明顯的凹陷、痕紋、顏色不均等缺陷。管件應(yīng)完整無缺陷，澆口及溢邊應(yīng)修除平整。（如下圖2） 圖3 管材、管件表面圖四、產(chǎn)品特點1、中財PE非開挖管材產(chǎn)品特點：（1）中財PE非開挖管材具有其優(yōu)良可靠的焊接性能只要用我公司推薦的焊接工藝，焊接后PE管熱熔接口的強度高于管材本體的強度，實現(xiàn)了接口與管材體化，可充分保證管材接口的強度，可有效抵抗非開挖施工過程中所產(chǎn)生的軸向拉伸應(yīng)力，抗拖拉能力強。與橡膠圈類接頭或其它機械接頭相比，不存在因接頭扭曲所造成的泄漏或接頭易出現(xiàn)脫開的現(xiàn)象。（2）中財PE非開挖管材具有其優(yōu)良的撓性可以有效的避免管道

13、溝槽的不平整度和彎曲度，使得PE管的敷設(shè)可以蛇行鋪設(shè)，大大提高了其敷管的彈性；其次有些非開挖施工技術(shù)（如采用內(nèi)襯法）就是充分利用了PE材料的柔韌性，施工前改變PE管的大小和形狀，插入舊管后能很好恢復(fù)原來的大小和尺寸。（3）采用非開挖施工技術(shù)，不論是鋪設(shè)新管或舊管道的修復(fù)及更新，刮痕是無法避免的。刮痕造成材料的應(yīng)力集中，將導(dǎo)致管道的損壞。而中財PE非開挖管材具有較好的耐慢速裂紋增長能力，大大減少刮痕的損害。（4）中財PE非開挖管材質(zhì)量輕，焊接工藝簡單，施工方便，工程綜合造價低。（5）中財PE非開挖管材具有良好的衛(wèi)生性能材質(zhì)無毒性，無結(jié)垢層，不滋生細菌，很好地解決了城市飲用水的二次污染。還具有較強

14、的抗地基不均勻沉降性能，其斷裂伸長率一般超過了500%，非常適合非開挖的拖拉管或修復(fù)管。（6）中財PE非開挖管材有效的解決了普通PE雙壁波紋管和PE纏繞管只能短距離鋪設(shè)的局限，同時也解決了因接頭強度過低和外壁粗糙所致的摩擦過大而易拉斷或滲漏的隱患。（7）中財PE非開挖管材具有其卓越的耐腐蝕性能除少數(shù)強氧化劑外，可耐多種化學(xué)介質(zhì)侵蝕；無電化學(xué)腐蝕。有效的解決了傳統(tǒng)的鑄鐵管，鋼管的易腐蝕、使用壽命短、施工難度大，成本高、衛(wèi)生指標達不到要求等缺陷。（8）中財PE非開挖管材具有良好的抗震性能有效的解決了傳統(tǒng)的管道材料抗地基不均勻沉降性能低下的缺陷。（9）中財PE非開挖管材內(nèi)外壁光滑，水流阻力小能充分提

15、高管材的通徑流量。同時管材耐摩擦系數(shù)低，采用定向鉆施工時，穿管阻力小。（10）中財PE非開挖管材耐沖擊強度高重物直接壓過管道，不會導(dǎo)致管道破裂。（11）中財PE非開挖管材具有長久的使用壽命在額定溫度、正常的工作壓力狀況下，PE管道可安全使用50年以上。（12）中財PE非開挖管材管材件配套齊全完全可以滿足工程需求，杜絕了因采用不同廠家管材焊接后焊接接口脫開或漏水的隱患，為管材后續(xù)的質(zhì)量跟蹤提供保證，解決了用戶的后顧之憂。2、中財PE非開挖管材采用非開挖技術(shù)施工時，與傳統(tǒng)的施工方法相比較具有以下優(yōu)點：（1）解決了傳統(tǒng)開挖施工法對居民正常生活的干擾，對交通、環(huán)境、周邊建筑物等基礎(chǔ)的破壞和不良影響。非

16、開挖施工基本不會阻斷交通、破壞綠地、影響商店、醫(yī)院、學(xué)校和居民正常生活和工作秩序。（2）在傳統(tǒng)施工方法無法施工或不允許開挖施工的場合，如穿越運河、湖泊、重要交通干道等區(qū)域，可采用我公司PE非開挖管材從其下方穿越鋪設(shè)。（3）現(xiàn)代非開挖技術(shù)可以高精度地控制地下管道的鋪設(shè)方向、埋深、并可使管道繞過未曾發(fā)現(xiàn)的地下障礙（如巨石和地下構(gòu)筑物）。（4）有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，在一些難以采用開挖施工的場合，非開挖管道鋪設(shè)、更換、修復(fù)的成本可低于開挖法施工，管徑越大，埋深越大，優(yōu)勢越明顯。五、產(chǎn)品性能1、PE非開挖給水管材性能指標（表23 ） PE給水管材物理性能要求序號項目要求1斷裂伸長率,3502縱向回

17、縮率(110), 33氧化誘導(dǎo)時間(200),min204耐候性(管材累計接受3.5GJ/老化能量后)80靜液壓強度(165h)不破裂,不滲透斷裂伸長率, 350氧化誘導(dǎo)時間(200),min10（表24 ） 管材的靜液壓強度序號項目環(huán)向應(yīng)力,MPa要求PE80PE100120靜液壓強度(100h)9.012.4不破裂,不滲透280靜液壓強度(165h)4.65.5不破裂,不滲透380靜液壓強度(1000h)4.05.0不破裂,不滲透2、檢測設(shè)備檢測設(shè)備是產(chǎn)品品質(zhì)的重要保證，在大規(guī)模、集約化的生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性與一致性有舉足輕重的作用，PE管在我國尚屬新型建材，具有極高的安全保障要求

18、，中財管道在引進世界最先進的生產(chǎn)設(shè)備和最優(yōu)質(zhì)原料的同時，更添置了一系列先進的檢測設(shè)備，如多臺全自動高低溫恒溫控制的大型管材耐壓爆破試驗機，電子拉力實驗機，機械式拉力試驗機，恒溫干燥箱，氣密性試驗箱，從美國進口的DSC差式掃描量熱儀，熔融指數(shù)儀，電熔，熱熔焊機及多角焊機等，為用戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品。 1、融體流動速率測定儀 2、DSC熱差掃描測試儀 3、德國IPT管道液壓爆破實驗機 4、水分快速測定儀 5、電子拉伸試驗儀（圖4 部分檢測設(shè)備）六、中財PE非開挖管材的應(yīng)用領(lǐng)域1、城鎮(zhèn)自來水管網(wǎng)系統(tǒng)；2、城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)；3、可用于內(nèi)襯法、修復(fù)法、爆管法置換水泥管、鑄鐵管和鋼管的管網(wǎng)系統(tǒng)；4、工業(yè)原料

19、輸送管道；5、園林綠化供水管網(wǎng)；6、埋地排水、排污用管網(wǎng)系統(tǒng)；7、農(nóng)用灌溉管道系統(tǒng)；8、通訊光纜、電力電纜用護套管網(wǎng)系統(tǒng)。七、中財PE非開挖管材最大鋪設(shè)長度，可參考下表：(表2-5) PE100管材最大鋪設(shè)長度規(guī)格擴孔鉆頭外徑0.8MPa1.0MPa1.25MPa1.6MPa長度拉力長度拉力長度拉力長度拉力D110D2506818.79023.111828.614334.1D125D3007624.29929.712736.316345.1D140D30010830.812137.418046.219356.1D160D30011640.714649.518260.522673.3D180D3

20、0013250.616862.72107725590.2D200D30015062.719178.123494.6283113.3D225D30017880.322097.9272119.9333150.7D250D45018097.9227119.9285147.4351178.2D280D450207123.2259150.7324184.8396223.3D315D500235155.1296191.4369234.3434272.8D355D500270196.9338243.1419297511358.6D400D550308250.8384308475376.2582456.5D4

21、50D600346317.9431390.5532476.3651577.5D500D700383392.7479482.9591588.5725713.9D560D750428491.7535603.9661738.1807893.2D630D800486621.5607765.6749933.99151131.9注：長度PE管材鋪設(shè)的最大長度（m） 拉力PE管材能夠承受的最大拉力（KN）八、中財PE非開挖管材在非開挖施工中如何選用管材用于定向鉆敷設(shè)的聚乙烯（PE）管道，除了滿足流量、壓力以外，管材材料還必須是具有良好的耐慢速裂紋增長和抗快速裂紋擴展的性能，具有獨特的柔韌性，抗拉強度和彈性模

22、量高的管材。建議采用PE100 SDR11系列管材，因為它能提供較大的強度、彈性模量和環(huán)剛度，這是由于定向鉆鉆出的孔洞直徑是管道外徑的1.2-1.5倍，敷設(shè)管道一般均在地表3m以下，管道周圍填充鉆孔泥漿和土壤切削的混合物。這些混合物在未脫水固化時，管材的側(cè)土及周圍還不能象填充材料那樣給管道提供土壤的支撐，回拖時管道要有彎曲變形，除承受對孔洞土壤的壓縮推力外，還要承受回拖力?；赝狭^大時，管材會發(fā)生變形，從而使管材的整體性能下降。因此，確定安全的回拖力是選材的重要內(nèi)容?；乩τ嬎阏垍⒄盏谌碌谒墓?jié)中回拉力計算公式。第四節(jié) 管材、管件運輸及貯存一、管材、管件在運輸、裝卸和搬運時，應(yīng)小心輕放，排放整

23、齊，避免油污，不得受劇烈撞擊及尖銳物品碰觸，管材吊裝不得采用金屬繩索 不得拋、摔、滾、拖。二、管材長距離運輸，宜采用支承架、成捆排列、整齊運輸；散裝件運輸應(yīng)采用帶擋板的平臺車輛均勻堆放，平臺或擋板不得與管材直接接觸，應(yīng)加支墊物。三、管材與車輛應(yīng)牢固固定，運輸時不得松動；帶承口管材應(yīng)分插口承口二端交替堆放整齊，捆扎牢固。四、管材堆放場地應(yīng)平整，無突出尖棱物塊，不應(yīng)露天堆放；室內(nèi)庫房貯存應(yīng)通風(fēng)良好，室溫不宜大于40，遠離熱源，且應(yīng)避免接觸腐蝕性試劑或溶劑。五、管材直管堆放高度應(yīng)小于或等于1.5m，帶承口管材承口和插口兩端交替排列存放；管件應(yīng)碼放整齊，堆放高度不宜超過2.0mm。堆放場地或庫房應(yīng)設(shè)滅

24、火器和消火栓。六、管材出庫應(yīng)遵守“先進先出”原則， 減少管材、管件庫存時間，不宜大于一年；管材、管件在工地短期露天堆放時，嚴禁在陽光下暴曬，應(yīng)有篷布覆蓋。第三章 工 程 設(shè) 計第一部分 非開挖定向鉆進施工設(shè)計第一節(jié) 一 般 規(guī) 定一、非開挖鋪管工程一般情況下宜按兩階段設(shè)計：初步設(shè)計和圖件設(shè)計。二、對重大的、技術(shù)復(fù)雜的穿越工程應(yīng)進行初步設(shè)計。初步設(shè)計應(yīng)根據(jù)國家現(xiàn)行標準、規(guī)范，在充分調(diào)查研究基礎(chǔ)上，結(jié)合管線的使用功能和建設(shè)方意見，優(yōu)化設(shè)計方案。三、非開挖鋪管施工圖設(shè)計應(yīng)包括下列內(nèi)容：1、工程概況：項目、地點、內(nèi)容、主要工程量、計劃施工周期；2、既有地下管線；3、施工方法、技術(shù)工藝；4、施工機具及材

25、料；5、檢驗及驗收標準。四、設(shè)計文件應(yīng)提交施工圖審查，審查合格后方可使用。五、設(shè)計變更應(yīng)填寫設(shè)計變更通知書及變更內(nèi)容，并經(jīng)原審圖機構(gòu)審查確認后方可繼續(xù)實施。第二節(jié) 導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計一、定向鉆導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計應(yīng)包括下列內(nèi)容：1、鉆孔類型和軌跡形式；2、選擇造斜點；3、確定曲線段的曲率半徑；4、計算各孔段鉆孔軌跡參數(shù)。二、定向鉆導(dǎo)向孔軌跡宜由斜直線段、曲線段、水平直線段等組成。其設(shè)計應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)管線技術(shù)要求、施工現(xiàn)場條件、施工機械等進行軌跡綜合組合。三、定向鉆導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計可采用作圖法或計算法確定。1、作圖法：入、出土角和曲線段的確定可按圖5進行。（圖5 導(dǎo)向孔軌跡設(shè)計示意圖）圖中：1入土角 2出土角

26、A入土點 D出土點 B第一曲線段和直線段軌跡變化點 C直線段和第二曲線段軌跡變化點 h軌跡（鋪管）深度 L1+ L2+L3定向鉆鋪管水平長度2、計算法：入、出口角和曲線段的計算可按本規(guī)程圖5.3.3及下列公式計算。四、入土角應(yīng)符合下列條件：1、入土角應(yīng)根據(jù)機具設(shè)備性能確定；2、入土角應(yīng)根據(jù)施工場地條件確定；3、入土角應(yīng)根據(jù)穿越路由上既有地下管線（構(gòu)筑物）的分布情況確定；4、入土角（點）距穿越障礙物起點的距離應(yīng)能完成造斜段的鉆進；5、入土角（點）應(yīng)能達到鋪管深度要求；6、入土角宜為80200。五、出土角應(yīng)根據(jù)定向鉆鋪設(shè)管線類型、材質(zhì)、管徑確定。PE管、PVC管的出土角宜在00200。六、在地面上

27、采用始鉆式鉆機鉆進導(dǎo)向孔時，第一直線段軌跡應(yīng)是入土角的斜直線段，該段最小距離不應(yīng)小于一根鉆桿長度；大型設(shè)備該段距離不宜小于10m。七、定向鉆穿越公路、鐵路、河流、地面建筑物時，最小覆土深度應(yīng)符合專業(yè)規(guī)范要求；當(dāng)專業(yè)規(guī)范無特殊要求時，最小覆土深度應(yīng)符合表31的規(guī)定。（表31） 最小覆土深度項目深度城市道路與路面垂直凈距1.5m公路與路面垂直凈距1.8m；路基坡角地面以下1.2m高速公路與路面垂直凈距2.5m；路基坡角地面以下1.5m鐵路路基坡角處地表下5m；路塹地形軌頂下3m；0點斷面軌頂下6m河流一級主河道百年一遇最大沖刷深度以下3m二級河道河底最低標高以下3m，最大沖刷深度以下2m地面建筑根

28、據(jù)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類型，經(jīng)計算后確定。注：最小覆土深度還應(yīng)必須大于生產(chǎn)管管徑56倍以上。八、定向鉆鋪設(shè)的管線與建筑物或既有地下管線的距離應(yīng)符合下列規(guī)定： 1、鋪設(shè)在建筑物基礎(chǔ)以上時，與建筑物基礎(chǔ)的水平凈距不得小于1.5m；2、鋪設(shè)在建筑物基礎(chǔ)以下時，與建筑物基礎(chǔ)的水平凈距必須在持力層擴散角范圍以外，尚應(yīng)考慮土層擾動后的變化，擴散角不得小于450；3、在建筑物基礎(chǔ)下鋪設(shè)管線時，必須經(jīng)過驗算后確定深度；4、與既有地下管線水平鋪設(shè)時，D200mm以上的管線，凈距應(yīng)為最大擴孔徑的2倍以上；200mm以下的管線，凈距不得小于0.6m；5、從既有地下管線上部交叉鋪設(shè)時，垂直凈距應(yīng)大于0.6m；6、從既有地下管線下

29、部交叉鋪設(shè)時，垂直凈距應(yīng)符合下列要求：（1）粘性土地層應(yīng)大于擴孔直徑的1倍；（2）粉土地層應(yīng)大于擴孔直徑的1.5倍；（3）砂土地層應(yīng)大于擴孔直徑的2倍；（4）小直徑管道（D110mm）垂直凈距不得小于0.5m。7、遇可燃性管道和特殊管線及彎曲孔段應(yīng)考慮加大水平和垂直凈距。若達不到上述距離時，應(yīng)增設(shè)有效的技術(shù)安全防護措施。九、定向鉆鋪設(shè)PE管的最小允許曲率半徑可采用以下公式計算： 式中：曲率半徑（cm）E彈性模數(shù)（Mpa） DH管外徑（cm） 彎曲應(yīng)力（Mpa）鋪設(shè)PE管時，鉆孔軌跡的曲率半徑應(yīng)同時滿足鉆桿的曲率半徑。十、鉆桿的曲率半徑應(yīng)由鉆桿的彎曲強度值確定。根據(jù)工程實踐經(jīng)驗，一般情況下鉆桿彎

30、曲半徑為1200D以上（D為鉆桿外徑）。第三節(jié) 工 作 坑一、定向鉆鋪管應(yīng)根據(jù)場地條件、管線類型、管徑、材質(zhì)、埋深、地質(zhì)條件、既有地下管線分布情況及定向鉆施工的設(shè)計參數(shù)確定工作坑的形狀、大小和深度。二、工作坑支護形式分有鋼板樁、鋼筋混凝土排樁、噴錨支護及放坡支護等，支護方法和適用條件可按表3-2選用。（表3-2） 工作坑支護方法和適用條件工作坑支護適用條件排樁、噴錨土質(zhì)比較松軟，且地下水又比較豐富；滲透系數(shù)110-4cm/s的砂性土，覆土深度較大時鋼板樁土質(zhì)比較好，地下水又較少，深度3m時；滲透系數(shù)在110-4cm/s左右的砂性土放坡土質(zhì)條件較好，地下水又較少，深度3m時注：1、工作坑距建筑物

31、較近，應(yīng)采取特殊措施； 2、采用的支護方式，其整體剛度、穩(wěn)定性和支撐強度必須通過驗算；施工時應(yīng)進行全過程位移觀測； 3、工作坑內(nèi)降水方法，根據(jù)水文地質(zhì)條件確定； 4、放坡施工的工作坑，坡頂必須無荷載，余土應(yīng)棄在2m以外；5、工作坑支護方式應(yīng)符合建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程JGJ120中的有關(guān)規(guī)定要求。第四節(jié) 回拉力計算及定向鉆機選擇一、管材回拉力計算1、定向鉆回拉力按圖6所示如下：(圖6 定向鉆示意圖)管道回拉力計算公式如下： Pt=Py+Pf Py=Dk2Ra/4 Pf=DLf 式中： Pt回拉力（kN）； PY擴孔鉆頭迎面阻力（kN）； Pf管周摩阻力（kN）； Dk擴孔鉆頭外徑（m）,一般為管道

32、外徑 1.21.5 倍； D管道外徑（m）； Ra迎面土擠壓力（kPa）。在護孔泥漿中粘性土 Ra在 5060kPa；砂性土在 80100kPa； L管道長度（m）； f管周與土的單位側(cè)壁摩擦力（kPa）。在上海地區(qū)，粘性土 f 在 0.30.4kPa；砂性土在 0.50.7kPa；2、定向鉆機鉆孔口徑宜根據(jù)第四章第三節(jié)（表4-4）計算值的1.53倍來選擇。二、管材所能承受最大拉力的計算 目前，拖拉管主要針對PE管材，根據(jù)聚乙烯燃氣管道施工技術(shù)規(guī)程CJJ63-2008中規(guī)定：盤管敷設(shè)或長距離鋪設(shè)管道采用拖拉法時，拉力不得大于管材屈服拉伸強度的50%。管材最大拉伸屈服強度參照下表：管材用料拉伸屈

33、服強度50%拉伸屈服強度（MPa）50%拉伸屈服強度（KN/m2）PE801921 MPa9.510.5950010500PE1002223 MPa1111.51100011500根據(jù)上表，為了安全，我們?nèi)?0%拉伸屈服強度的最小值（fn KN/m2）。管材所能承受的最大拉力的計算如下：Ft= fnAA=S（DN-S）Ft 管材承受的最大拉力（KN）fn50%拉伸屈服強度的最小值（KN/m2）A管材的截面積（m2）DN管材公稱直徑（m）S管材的公稱壁厚(m)三、拖拉法所用管材鋪設(shè)的最大長度根據(jù)管材所承受的最大拉力Ft、由管材回拉力計算公式可以導(dǎo)出每種規(guī)格的管材所能拖拉的最大長度，計算參照回拉力

34、計算公式進行。具體鋪設(shè)長度請參照第二章第三節(jié)（表25）。第二部分 非開挖頂管施工設(shè)計第一節(jié) 頂管施工的一般規(guī)定頂管施工就是借助于主頂油缸及管道間中繼間等的推力，把工具管或掘進機從工作坑內(nèi)穿過土層一直椎到接收坑內(nèi)吊起。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進機后的管道埋設(shè)在兩坑之間，這是一種非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。頂管施工法是繼盾構(gòu)法之后而發(fā)展起來的一種地下管道施工方法，也是使用得最早的一種非開挖施工方法，起源于美國。最初，頂管施工法主要用于跨越孔施工時頂進鋼套管，隨著技術(shù)的改進，頂管法也用于無套管情況下頂進永久性的公用管道，主要是重力管道。一、頂管施工法一般規(guī)定1、頂管的施工設(shè)計應(yīng)包括以下主要內(nèi)

35、容：（1）施工現(xiàn)場平面布置圖；（2）頂進方法的選用和頂管段單元長度的確定；（3）工作坑位置的選擇及其結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計；（4）頂管機頭選型及各類設(shè)備的規(guī)格、型號及數(shù)量；（5）頂力計算和后背設(shè)計；（6）洞口的封門設(shè)計；（7）測量、糾偏的方法；（8）垂直運輸和水平運輸布置；下管、挖土、運土或泥水排除的方法；（9）減阻措施；（10）控制地面隆起、沉降的措施；（11）地下水排除方法；（12）注漿加固措施；（13）安全技術(shù)措施。2、管道頂進方法的選擇，應(yīng)根據(jù)管道所處土層性質(zhì)、管徑、地下水位、附近地上與地下建筑物、構(gòu)筑物和各種設(shè)施等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）在粘性土或砂性土層，且無地

36、下水影響時，宜采用手掘式或機械挖掘式頂管法；當(dāng)土質(zhì)為砂礫土?xí)r，可采用具有支撐的工具管或注漿加固土層的措施；（2）在軟土層且無障礙物的條件下，管頂以上土層較厚時，宜采用擠壓式或網(wǎng)格式頂管法；（3）在粘性土層中必須控制地面隆陷時，宜采用土壓平衡頂管法；（4）在粉砂土層中且需要控制地面隆陷時，宜采用加泥式土壓平衡或泥水平衡頂管法；（5）在頂進長度較短、管徑小的金屬管時，宜采用一次頂進的擠密土層頂管法。3、采用手掘式頂管時，應(yīng)將地下水位降至管底以下不小于0.5mm處，并應(yīng)采取措施，防止其他水源進入頂管管道。4、頂管施工中的測量，應(yīng)建立地面與地下測量控制系統(tǒng)，控制點應(yīng)設(shè)在不易擾動、視線清楚、方便校核、易

37、于保護處。第二節(jié) 頂管頂力的計算方法PE管材頂管的頂力可按下式計算，亦可采用當(dāng)?shù)氐慕?jīng)驗公式確定： P=fD12h+(2h+ D1)tg2(45-/2)+/D1L+PF式中P計算的總頂力(kN)；管道所處土層的重力密度(kN/m3)；D1管道的外徑(mm)；H管道頂部以上覆蓋土層的厚度(m)；管道所處土層的內(nèi)摩擦角(o)；管道單位長度的自重(kN/m)；L管道的計算頂進長度(m)；f頂進時，管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數(shù)，其取值可按表34所列數(shù)據(jù)選用；PF頂進時，工具管的迎面阻力(kN)，其取值，宜按不同頂進方法由表35所列公式計算。（表34） 頂進管道與其周圍土層的摩擦系數(shù)土類濕干粘土、亞

38、粘土0.20.30.40.5砂土、亞砂土0.30.40.50.6（表35） 頂進工具管迎面阻力(PF)的計算公式頂進方法頂進時，工具管迎面阻力(PF)的計算公式(kN)手工掘進工具管頂部及兩側(cè)允許超挖0工具管頂部及兩側(cè)不允許超挖 Dav t R擠壓法 Dav t R網(wǎng)格擠壓法a/4 D R注：Dav工具管刃腳或擠壓喇叭口的平均直徑(m)；t工具管刃腳厚度或擠壓喇叭口的平均寬度(m)； R手工掘進頂管法的工具管迎面阻力，或擠壓、網(wǎng)格擠壓頂管法的擠壓阻力。前者可采用500kN/m2，后者可按工具管前端中心處的被動土壓力計算(kN/m2)；a網(wǎng)格截面參數(shù)，可取0.61.0。第四章 工 程 施 工第一

39、部分 非開挖定向鉆進施工第一節(jié) 施工準備一、一般規(guī)定1、定向鉆鋪管施工應(yīng)符合設(shè)計要求，技術(shù)措施安全可行、減少環(huán)境污染、不破壞相鄰管線與建筑物。2、定向鉆鋪管施工前，應(yīng)制訂施工組織設(shè)計或?qū)ｍ検┕し桨?，以防管材拉扁，并做好技術(shù)交底。3、材料進場時，應(yīng)進行質(zhì)量檢驗，并附有質(zhì)量證明合格文件。4、施工時，必須要選擇專業(yè)的非開挖公司進行施工，以確保工程的順利完工二、中財PE非開挖管材施工時，應(yīng)做好如下施工準備1、 給水排水管道工程施工前應(yīng)由設(shè)計單位進行設(shè)計交底。當(dāng)施工單位發(fā)現(xiàn)施工圖有錯誤時，應(yīng)及時向設(shè)計單位提出變更設(shè)計的要求。2、 給水排水管道工程施工前，應(yīng)根據(jù)施工需要進行調(diào)查研究，并應(yīng)掌握管道沿線的下列

40、情況和資料。（1）現(xiàn)場地形、地貌、建筑物、各種管線和其他設(shè)施的情況；（2）工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料；（3）氣象資料；（4）工程材料、交通運輸及排水條件；（5）工程供水、供電條件；（6）工程材料、施工機械供應(yīng)條件；（7）在地表水水體中或岸邊施工時，應(yīng)掌握地表水的水文和航運資料。在寒冷地區(qū)施工時，尚掌握地表水的凍結(jié)及流冰的資料；（8）結(jié)合工程特點和現(xiàn)場條件的其他情況和資料。3、 給水排水管道工程施工前應(yīng)編制施工組織設(shè)計。施工組織設(shè)計的內(nèi)容，主要應(yīng)包括工程概況、施工部署、施工方法、材料、主要機械設(shè)備的供應(yīng)、保證施工質(zhì)量、安全、工期、降低成本和提高經(jīng)濟效益的技術(shù)組織措施、施工計劃、施工總平面圖以及保護周

41、圍環(huán)境的措施等。對主要施工方法，應(yīng)分別編制施工設(shè)計。第二節(jié) 定向鉆鋪管鉆機一、定向鉆鋪管鉆機分類和技術(shù)性能可按表4-1選用。（表4-1） 定向鉆機分類及其技術(shù)性能分類小型中型大型給進力或回拉力(kN)100100450450扭矩(kNm)333030回轉(zhuǎn)速度（r/min）130100130130功率(kW)100100180180鉆桿長度(m)1.503.003.009.009.0012.00給進機構(gòu)鋼繩和鏈條鏈條或齒輪齒條齒輪齒條鋪管直徑(mm)3503506006001200鋪管長度（m）3003006006001500鋪管深度(m)661515導(dǎo)向測量系統(tǒng)手持式導(dǎo)向儀手持式導(dǎo)向儀或隨鉆測

42、量儀隨鉆測量儀第三節(jié) 定向鉆施工機械的安裝、調(diào)試、鋪管施工一、定向鉆鋪管施工設(shè)備安裝應(yīng)符合下列條件：1、設(shè)備應(yīng)安裝在生產(chǎn)管中心線延伸的起始位置；2、調(diào)整機架方位應(yīng)符合設(shè)計鉆孔軸線；3、按設(shè)計入土角調(diào)整機架傾斜角度；4、鉆機定位后，應(yīng)用錨桿錨固。土層堅硬且干燥可適用直錨桿；土層松散可采用砼基礎(chǔ)或沉箱螺旋錨桿錨固定位。二、導(dǎo)向系統(tǒng)配置應(yīng)根據(jù)機型、穿越障礙物類型、探測深度及現(xiàn)場測量條件等選用，使用前應(yīng)符合以下要求：1、操作人員應(yīng)熟悉儀器性能、適用范圍、操作方法；2、導(dǎo)向儀應(yīng)定期進行計量鑒定。施工前尚應(yīng)進行現(xiàn)場校準，合格后方能使用。三、孔底鉆具組合應(yīng)按采用導(dǎo)向系統(tǒng)、土層條件、穿越深度等要求確定；孔底鉆

43、具組合形式可參照表42選用。（表4-2） 孔底鉆具組合形式定位系統(tǒng)土層條件鉆具組合手提步履式導(dǎo)向儀軟土層提供傾角、方位角、深度的泥漿噴射鏟式鉆頭、探頭（棒）室及鉆桿組合中、硬土層銑齒牙輪鉆頭、提供傾角、方位角、深度的方向控制的彎接頭，探頭（棒）室及鉆桿組合硬土或巖土層銑齒牙輪鉆頭、預(yù)先安置的泥漿馬達無磁鉆鋌和鉆桿組合有纜式導(dǎo)向儀軟土層鉆頭、彎接頭、浮動接動、裝有探頭（棒）的定向鉆頭、泥漿馬達、無磁鉆鋌和鉆桿組合硬土或巖土層鉆頭、泥漿馬達、浮動接頭、定向接頭、無磁鉆鋌和鉆桿組合四、導(dǎo)向鉆頭類型和尺寸應(yīng)按巖土類型、巖土層造斜能力、造斜配套工具等要求確定鉆頭類型和尺寸，可參照表4-3選用。（表4-3

44、） 鉆頭類型和尺寸巖土類型鉆頭類型和尺寸淤泥較大掌面的鏟形鉆頭淤泥質(zhì)粘土中等掌面的鏟形鉆頭粘土較小掌面的鏟形鉆頭，掌面寬度應(yīng)比探頭室直徑大12mm以上，銑齒鉆頭或馬掌面沖擊鉆頭砂層小錐形掌面鏟形鉆頭砂、卵、礫石層鑲焊硬質(zhì)合金、中等尺寸彎接頭鉆頭巖層孔底動力鉆具五、鉆桿使用應(yīng)符合下列要求：1、向鉆鉆桿機械性能主要是強度和扭矩，其規(guī)格、型號應(yīng)符合孔底鉆具工作扭矩、鉆機頂力及回拉生產(chǎn)管時總拉力要求；2、鉆桿曲率半徑應(yīng)不小于鉆桿外徑1200倍；3、鉆桿絲扣應(yīng)保持潔凈，旋扣前應(yīng)涂上絲扣油；4、彎曲和損傷鉆桿不能使用，鉆桿內(nèi)應(yīng)避免雜物進入。六、導(dǎo)向孔施工應(yīng)符合下列要求：1、鉆機開啟后應(yīng)進行試運轉(zhuǎn)，確定機具

45、各部分都運作正常后方可鉆進；2、第一根鉆桿入土鉆進時，應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)穩(wěn)定入土位置，符合設(shè)計入土角后方可實施鉆進；3、導(dǎo)向孔鉆進時，造斜段測量計算頻率一般情況每0.51.0m/次，直線段測量計算頻率一般每根鉆桿一次；測量參數(shù)應(yīng)符合設(shè)計軌跡要求，且應(yīng)按下列要求進行數(shù)據(jù)記錄：（1）采用手提步履式導(dǎo)向儀鉆孔軌跡測量方法的現(xiàn)場記錄內(nèi)容，應(yīng)符合附錄E要求，并按記錄繪制鉆孔軌跡剖面圖。（2）采用有纜式導(dǎo)向系統(tǒng)鉆孔軌跡測量，鉆孔軌跡監(jiān)視和調(diào)控應(yīng)隨時觀察計算機處理的隨鉆數(shù)據(jù)，且應(yīng)進行采集。（3）曲線段鉆進時，應(yīng)按地層條件調(diào)整推進力，避免鉆桿發(fā)生過度彎曲；（4）造斜段頂進時，一次頂進長度宜小于0.51.0m，同時應(yīng)觀

46、察延伸長度頂角變量，頂角變量應(yīng)符合鉆桿極限彎曲強度要求，采取分段施鉆，使延伸長度頂角應(yīng)變化均勻；（5）導(dǎo)向孔相鄰兩測量點之間軌跡偏離誤差不得大于終孔孔徑，發(fā)現(xiàn)偏離誤差應(yīng)及時糾偏。七、終孔孔徑應(yīng)為設(shè)計鋪設(shè)生產(chǎn)管徑的1.21.5倍，終孔孔徑可按表44表選用。（表44 ） 生產(chǎn)管徑和終孔孔徑的關(guān)系生產(chǎn)管直徑D（mm）鉆孔擴孔直徑（mm）備注200D+100經(jīng)驗數(shù)據(jù)200600D(1.21.5)600D+(300400)八、擴孔鉆頭（擴孔器）小眼孔正常噴漿時，方能開始擴孔，嚴禁干擴。九、按配套擴孔鉆頭由小到大逐級擴孔。中、大型鉆機在松軟土層中擴孔，可跨越一級鉆頭直徑擴孔。十、擴孔鉆頭類型選擇可參照表4

47、-5選用。（表4-5） 擴孔鉆頭適用的地層鉆頭類型適用地層擠壓型擴孔鉆頭松軟地層切削型擴孔鉆頭軟土層組合型擴孔鉆頭地層適用范圍較廣，屬普通型擴孔鉆頭牙輪型擴孔鉆頭硬土和巖石十一、擴孔中出現(xiàn)鉆機扭矩、拉力異常時，應(yīng)進行“洗孔”。十二、回拉生產(chǎn)管進入鉆孔時入孔角應(yīng)和導(dǎo)向孔鉆桿出土角一致，回拉作業(yè)應(yīng)連續(xù)進行。十三、應(yīng)根據(jù)地形地貌及鋪管長度、材質(zhì)、管徑等因素，確定是否需要開挖發(fā)送溝（道）或設(shè)置鋼托架。管徑大于1m時，宜進行回拉時浮力控制。管材環(huán)剛度不足，可采用加大管內(nèi)氣壓以增加環(huán)剛度，并勻速拉管，避免出現(xiàn)孔內(nèi)瞬間真空現(xiàn)象，造成孔內(nèi)坍塌。十四、拉管就位后，應(yīng)對生產(chǎn)管兩端進行封堵，避免異物進入管內(nèi)。完成連

48、接、實驗和檢測后，應(yīng)及時清理現(xiàn)場泥漿、渣土及廢棄物，并按要求回填壓實工作坑。十五、定向鉆進應(yīng)按不同地層條件配制泥漿，泥漿性能指標應(yīng)符合下列要求：1、泥漿粘度應(yīng)能確?？妆诜€(wěn)定，并能將鉆屑攜帶到地表。泥漿粘度可參照表4-6選用。（表4-6） 泥漿粘度表項目管 徑地 質(zhì)（s）粘 土亞粘土粉 砂細 砂中 砂粗 砂礫 砂巖 石導(dǎo)向鉆孔/354035404045455050554050擴孔及回拖426以下35403540404545505055405042671140454045455050555560455571110164550455050555560608050551016以上4550505555606070658555652、泥漿PH值控制在810；3、定向鉆進在砂土和卵礫石中施工，配制泥漿應(yīng)加入適量潤滑劑；4、定向鉆進施工過程應(yīng)保持穩(wěn)定的泥漿環(huán)流；5、泥漿應(yīng)在專用攪拌容器或攪拌池中配制，從鉆孔內(nèi)返出的泥漿應(yīng)符合下列處理要求：（1）經(jīng)沉淀池或泥漿凈化設(shè)備處理后再利用；（2）廢棄泥漿應(yīng)妥善處置；6、定向鉆施工應(yīng)根據(jù)施工階段選擇泥漿壓力和流量。第四節(jié)、定向鉆進施工工藝流程一、定向鉆進拖拉法施工工藝流程如圖7:（圖7定向鉆施工示意圖）第二部分 非開挖頂管施工第一節(jié) 頂管施工的分類及特點一、頂管施工的分類