pe管水平定向钻穿越深度的探讨

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1、PE管水平定向钻穿越深度的探讨上海燃气工程设计研究有限公司何啸摘要：从两个工况下计算了燃气PE管水平定叫钻穿越深度，分析了PE管水平定向钻穿越深度与最大竖向变形的关系，并根裾计算确定了水平定向钻穿越深度的范围。逐一分析了在超过最大深度时采取几种常见的措施，最后分析了设计及施工在遇到水平定向钻穿越深度时应注意的问题。关键字：天然气，水平定向钻、PE管、穿越深度、最大竖向变形1、概述在城市天然气工程设计中，由于天然气为新型能源，在原来的城市规划屮丼未考虑燃气管道的管位，所以天然气管道沿道路敷设时，需要穿越的道路通常已经通车。传统的开挖直埋方式

2、显然会对道路交通造成影响，所以越来越多的工程采用水平定向钻方式穿越道路，水平定向钻穿越的管材可以采用钢管和PE管，考虑到经济、布管和施工条件等因素，通常采用PE管进行穿越敷设。城市道路下方管线极其复杂，定向钻穿越时往往会与现有管线交义，为满足规范规定的安全问距要求，穿越深度的选取就非常重要。在《聚乙烯燃气管道工程技术规程》Cj」63-2006中，对于开挖PE管埋设的最小覆土厚度宥明确的规定，在车行道卜*时，不得小于0.9m气而在《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》屮提到水平定向钻最小覆土深度应符合各行业的标准的要求，当本行业标准无特殊要求

3、时，最小覆土厚度应符合表1的规定气表1最小覆土厚度项0最小覆十厚度城市道路与路而垂直净距大于1.5m公路与路而垂直净距大于1.5m;路基坡角地而以下大于1.2m高等级公路与路面垂直净距大于1.8m;路基坡角地面以T大于1.5m铁路路基坡角地哀下5m;路塑地形轨顶下3m;零点断面轨顶下6m由此吋以得出，PE管的水平定昀钻穿越城市道路的埋深保证在1.5m以下就能满足规范的耍去。那么，穿越的最小的坷深已经可以确定，而穿越的最大坪深怎么确定呢？众所周知，管道埋在土壤里会受到上方土壤自重的压力，以及道路上驶过的重车的压力，甚至在道路修复或拓宽工程屮

4、，会有起重车这样超重卡车长吋间滞留在道路上，所以穿越深度越大，承受的上方的土壤電量和荷载也会越大。本文旨在探究各个1」径的PE管穿越深度与其最大竖向变形的关系，为工程设计及施工提供一定的帮助。2、计算参数及公式2.1计算参数1)D管道外径0.063-0.315m2)Ed土壤变形模量4.59X106P3)Y土壤重18.5kN/m3(最不利考虑)4)C荷载系数1.22.2计算公式(1)土衙载F=CyHDF-每延米管道上管顶竖H土压力标准值，KN/m(2.2.1)H…管顶到地面的距离，mD--管道外径，m(2)地面荷载qk=P/(C+2Htan

5、30°)(D+2Htan30°)④(2.2.3)qr--地而车辆荷载传递到管顶的竖向压力标准值，KN/m2p…单个轮的压力，取98KNC…汽车轮胎在行车方向的着地长度，取0.2mD…汽车轮胎宽度，取0.6m(3)最大竖向变形Wd,max=D,Kb(F+^qkD)/(8Sp+0.061Ed)⑤(2.2.3)Wd,max-聚乙烯管道的最大竖向变形，mmWd,max^0.05DD^--变形滞后效应系数，取1.0Kb—管道变形系数，取0.096屮---准永久值系数，取0.5Sp—管材环刚度(N/mm2),取0.008N/mm23、计算结果根据上述

6、公式及参数，将各数值代入至相应的公式屮，计算结果见表2:表2管道竖向变形(一)••向埋形管道口径(mm)0.0630.090.110.160.200.250.31510.791.131.382.012.513.133.9521.131.611.972.873.584.485.6531.532.192.683.904.876.097.6741.972.813.434.996.247.809.8352.413.444.216.127.659.5712.0562.864.095.007.279.0911.3614.3273324.745.808

7、.4310.5413.1816.6083.785.406.609.6012.0015.0018.9094.246.067.4110.7713.4716.8321.21104.716.728.2211.9514.9418.6723.53最大竖句变形3.154.55.581012.515.75由上表可以得出，管道的竖向变形量随着深度的增加而增大，在坭深7米和8米之间会达到管道的最大竖向变形量，而且各个口径的管道几乎是一样的，由此可知，PE管水平定向钻穿越城：道路的最大埋深应为7米，在某些二级公路或者重车较少的路段埋深可以设计为8米。上述计算的

8、地面车辆荷载是普通重车的荷载，而当道路施工吋，会冇压路机等重车经过，甚至是长期停留在道路上，考虑到上述情况，则道路车辆荷载公式为：qk=0.478IP/H2P--集屮荷载，以50吨压路机为例，