管道和架空线路的岩土工程勘察成果分析

2.5.6　管道和架空线路的岩土工程勘察

管道和架空线路工程简称为管线工程，是一种线形工程。包括:长输油、气管道线路，输水、输煤等管线工程，穿、跨越管道工程和高压架空送电线路，大型架空管道等大型的架空线路工程。其特点是通过的地质地貌单元多，地形变化大，各种不良地质作用和特殊土体都可能会遇到，故管道和架空线路岩土工程勘察的主要任务就是查明管线经过处一定范围内的地质条件，分析评价稳定性、适宜性，提出预防和解决可能发生的岩土工程地质问题的措施。

管道和架空线路工程，一般按架设性质分为管道工程（埋设管线工程）、架空线路工程两种。

2.5.6.1　管道工程

管道工程包括地面敷设管道和大型穿、跨越工程，如油气管道、输水输煤管道、尾矿输送管道、供热管道等。

管道工程勘察与其设计相适应而分阶段进行。大型管道工程和大型穿、跨越工程应分为选线勘察、初步勘察、详细勘察3个阶段。中型工程可分为选线勘察、详细勘察2个阶段。对于岩土工程条件简单或有工程经验的地区，可适当简化勘察阶段。如小型线路工程和小型穿、跨越工程一般一次性达到详细勘察要求。

1.选线勘察

选线勘察是一个重要的勘察阶段。如果选线不当，管道沿线的滑坡、泥石流等不良地质作用和其他岩土工程地质问题就较多，往往不易整治，从而增加工程投资，给国家造成人力物力上的浪费。因此，在选线勘察阶段，应通过搜集资料、工程地质测绘与调查，掌握各线路方案的主要岩土工程地质问题，对拟选穿、跨越河段的稳定性和适宜性作出评价。选线勘察应符合下列要求:

（1）调查沿线地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等条件，推荐线路越岭方案；

（2）调查各方案通过地区的特殊性岩土和不良地质作用，评价其对修建管道的危害程度；

（3）调查控制线路方案河流的河床、河岸坡的稳定性程度，提出穿、跨越方案比选的建议；

（4）调查沿线水库的分布情况，近期和远期规划，水库水位、回水浸没和塌岸的范围及其对线路方案的影响；

（5）调查沿线矿产、文物的分布概况；

（6）调查沿线地震动参数或抗震设防烈度。

穿越和跨越河流的位置应选择河段顺直与岸坡稳定，水流平缓，河床断面大致对称，河床岩土构成比较单一，两岸有足够施工程度等有利河段。宜避开如下河段:

①河道异常弯曲，主流不固定，经常改道；

②河床为粉细砂组成，冲淤变幅大；

③岸坡岩土松软，不良地质作用发育，对工程稳定性有直接影响或潜在威胁；

④断层河谷或发震断裂。

2.初步勘察

初步勘察主要是在选线勘察的基础上，进一步搜集资料，现场踏勘，进行工程地质测绘和调查。对拟选线路方案的岩土工程条件作出初步评价，协同设计人员选择出最优路线方案。该勘察阶段主要的勘察技术方法是工程地质测绘和调查，尽量利用天然和人工露头，只在地质条件复杂、露天条件不好的地段，才进行简要的勘探工作。管道通过河流、冲沟等地段宜进行物探，地质条件复杂的大中型河流应进行钻探。每个穿、跨越方案宜布置勘探点1～3个，勘探孔深度宜为管道埋设深度以下1～3m（可参照详细勘察阶段的要求）。

初步勘察的主要勘察内容:

（1）划分沿线的地貌单元；

（2）初步查明管道埋设深度内岩土的成因、类型、厚度和工程特性；

（3）调查对管道有影响的断裂的性质和分布；

（4）调查沿线各种不良地质作用的分布、性质、发展趋势及其对管道的影响；(www.xing528.com)

（5）调查沿线井、泉的分布和地下水位情况；

（6）调查沿线矿藏分布及开采和采空情况；

（7）初步查明拟穿、跨越河流的洪水淹没范围，评价岸坡稳定性。

3.详细勘察

详细勘察应在工程地质测绘和调查的基础上布置一定的钻探、工程物探等勘探工作量，主要查明管道沿线的水文地质、工程地质条件及环境水对金属管道的腐蚀性，提出岩土工程设计参数和建议，对穿、跨越工程尚应论述河床、岸坡的稳定性，提出护岸措施。

详细勘察勘探点布置应满足下列要求:

（1）对管道线路工程，勘探点间距视地质条件复杂程度而定，宜为200～1　000m，包括地质勘察点及原位测试点，并应根据地形、地质条件复杂程度适当增减；勘探孔深度宜为管道埋设深度以下1～3m。

（2）对管道穿越工程，勘探点应布置在穿越管道的中线上，偏离中线不应大于3m，勘探点间距宜为30～100m，并不应少于3个；当采用沟埋敷设方式穿越时，勘探孔深度宜钻至河床最大冲刷深度以下3～5m；当采用顶管或定向钻方式穿越时，勘探孔深度应根据设计要求确定。

2.5.6.2　架空线路工程

架空线路工程，如220kV及其以上的高压架空送电线路、大型架空索道等。大型架空线路工程勘察与其设计相适应，分为初步设计勘察和施工图设计勘察两个阶段。小型的架空线路工程可合并一次性勘察。

1.初步设计勘察

初步设计勘察应为选定线路工程路径方案和重大跨越段提出初步勘察成果，并对影响线路取舍的岩土工程问题做出评价，推荐出地质地貌条件好、路径短、安全、经济、交通便利、施工方便的最佳线路路径方案。其主要勘察方法是搜集和利用航测资料。

该阶段的主要勘察任务是:

（1）调查沿线地形地貌、地质构造、地层岩性和特殊性岩土的分布、地下水及不良地质作用，并分段进行分析评价。

（2）调查沿线矿藏分布、开发计划与开采情况；线路宜避开可采矿层；对已开采区，应对采空区的稳定性进行评价。

（3）对大跨越地段，应查明工程地质条件，进行岩土工程评价，推荐最优跨越方案。

（4）对大跨越地段，应做详细的调查或工程地质测绘，必要时，辅以少量的勘探、测试工作。

2.施工图设计勘察

施工图设计勘察是在已经选定的线路下进行杆塔定位、塔基勘探，结合塔位（转角塔、终端塔、大跨越塔等）进行工程地质调查、勘探和岩土性质测试及必要的计算工作，提出合理的塔基基础和地基处理方案及施工方法等。架空线路工程杆塔基础受力的基本特点是承受上拔力、下压力或者倾覆力。因此，应参照原水利电力部标准《送电线路基础设计技术规定》（SDGJ62-84），根据杆塔性质（如直线塔、耐张塔、终端塔等）进行基础上拔稳定计算、基础倾覆计算和基础下压地基计算。

施工图设计勘察要求:

（1）平原地区应查明塔基土层的分布、埋藏条件、物理力学性质，水文地质条件及环境水对混凝土和金属材料的腐蚀性。

（2）丘陵和山区除查明塔基土层的分布、埋藏条件、物理力学性质、水文地质条件及环境水对混凝土和金属材料的腐蚀性外，尚应查明塔基近处的各种不良地质作用，提出防治措施建议。

（3）大跨越地段尚应查明跨越河道的地形地貌，塔基范围内地层岩性、风化破碎程度、软弱夹层及其物理力学性质；查明对塔基有影响的不良地质作用，并提出防治措施建议。

（4）对特殊设计的塔基和大跨越塔基，当抗震设防烈度等于或大于6度时，勘察工作应满足场地和地基的地震效应的有关规定。