浅析大跨度过江拖拉管设计
摘要：河源江东新区，位于东江东岸，坐拥 " 三江六岸 " 绝美景观，背靠连绵不断的梧桐山脉，与新市区、老城区隔江相望，属河源中心城区东部重要组成部分，也是河源未来城市发展主要增长极。河源市委七届三次、四次全会赋予江东新区 " 河源未来城市发展核心 " 的战略定位。河源110kV方红至中心线路工程过东江段位于江东新区，根据规划要求，采用电缆敷设方式，电缆线路跨越东江采用水平定向钻拖拉管工艺，跨越距离长，地质条件复杂，设计及施工难度大。本文针对跨江水平定向钻拖拉管技术难点进行分析。 关键词：水平定向钻；拖拉管；过江；大跨度；地质复杂； 1 工程概况 河源110kV方红至中心线路全线采用电缆敷设，电缆路径长约5.85km，单相电缆长6.15km，为双回线路路。线路过东江段长度约750m，位于东江胜利大桥东侧，距胜利大桥约67m，线路走向平行于胜利大桥。过东江采用水平定向钻拖钢管工艺，钢管内穿MPP电缆保护管。 2 水文地质情况 2.1 水文情况百日维新 沿线地下水类型主要为第四系孔隙潜水及基岩风化裂隙水。
1、第四系孔隙潜水：孔隙潜水主要含水层为粉细砂层（②-3）、中粗砂层（②-4）及含卵石砾砂层（②-5），为强透水层。
2、基岩裂隙水：主要分布在强风化砂砾岩、中风化砂砾岩裂隙中，强风化砂砾岩裂隙较发育，属强～中等透水层，中风化砂砾岩其裂隙富水及透水性具不均匀性，属弱～中等透水层。
场地地下水丰富，主要靠江水渗透补给，靠蒸发、向下渗透、地下迳流排泄。地下水水位及水量动态变化受季节性影响较大。
2.2 地质情况xtr105
场地岩土层划分为第四系人工填土层、第四系冲积层及白垩系上统基岩层，土层由上至下分别为：素填土、粉质粘土、淤泥质土、粉细砂、中粗砂、含卵石砾砂及风化砂砾岩。其中砂层、砾砂层、全风化砂砾层、强风化砂砾层均为强透水层。
3 纵曲线设计
3.1 竖向标高设计工程控制论钱学森
根据东江航道水务评估要求，钢管在河床底部埋设深度不小于6m，以满足通航要求。
河床底部土层主要为含卵石砾砂、强风化砂砾岩、中风化砂砾岩。卵石砾砂、强风化砂砾岩均为强透水层，定向钻扩孔时易发生塌孔，故选择中风化砂砾岩为穿越土层，最终钢管竖向标高定为16.1m，距河床底部16.7m，满足通航要求。
3.2 曲线分段及曲率半径设计
相声flash 水平定向钻纵断面轨迹宜由“入土端斜直线段——入土端曲线段——水平直线段——出土端曲线段——出土斜直线段”组成，应根据地层条件、交叉管线情况、管材性能、路径长度、通航要求等各种条件，优化设计，合理组合。
结合东江河床横断面及定向钻长度、竖向埋深，各段长度见下表：
定向钻出入土角度均为8°，定向钻曲率半径为1200m。
4 横断面设计
为降低工程造价及加快施工进度，选择单管敷设方式，本工程为110kV双回电缆工程，电缆为单芯电缆，共六根，在满足电缆敷设的情况下，尽量采用小直径钢管，经过优化比选，选Φ850x14螺旋钢管,内穿7根Φ225x12MPP管及4根Φ75x5MPP管。其中Φ225x12MPP管用于敷设110kV电缆，一根备用；Φ75x5MPP管用于敷设通信光缆。水平定向钻分6级扩孔至1300mm。
5 工井支护结构设计 定向钻出土端设置内空尺寸为4.0x3.4x10（h）m工井，工井所在土层为素填土、粉细砂、中粗砂。粉细砂、中粗砂均为强透水层，工井采用明挖施工，需采取有效的支护及防水措施。 5.1支护方案比选 工井基坑深约10.5m、宽约5.2m，长约8m，根据《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012规定及相关技术要求，本变电站基坑变形控制安全等级为一级。通道管理系统 一级基坑支护结构一般采用：地下连续墙、人工挖孔桩、钻孔灌注桩等。支护结构的选择主要取决于基坑处站位、周围环境、地下管线及地质条件。 5.2支护方案选择
由于基坑所在土层为强透水层，受东江水流影响，地下水位较高，不能采用人工挖孔桩。综合考虑工程造价因素，选用钻孔灌注桩支护结构，同时另设止水结构。
基坑支护采用Φ800mm钻孔灌注桩，间距900mm，灌注桩长度为15m，基地嵌入深度为4m，进入中风化砂砾岩。设置三道支撑，首道支撑采用钢筋混凝土结构，与800x800
m冠梁整体浇注，二、三道支撑采用Φ600x14钢管加钢围檩。
5.3止水结构选择
支护结构选用冲孔灌注桩，需另设止水结构，根据灌注桩布置形式，采用在灌注桩之间设置Φ600mm双重管旋喷桩与钻孔灌注桩咬合止水，旋喷桩底至中风化砂砾岩顶面。
工井在拖拉管完成后施工，在钢管进入工井处无法设置灌注桩及旋喷桩，采用袖阀管洞内水平注浆加固土体，间距0.5m*0.5m。袖阀管注浆材料采用水泥浆，加固范围为钢管四周5m。
6小结
大跨度过江拖拉管设计重点解决纵向曲线设计、优化钢管断面，深基坑支护及防水问题。河源110kV方红至中心线路已于2017年12月顺利投产，有效缓解了满负荷运行的110kV黄沙变电站的供电压力，确保黄沙片区及中心城区的供电安全稳定。
参考文献:
秦皇岛开发区胡英杰 ［1］《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012
［2］《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008
［3］《建筑基坑工程监测技术规范》（GB 50497－2009）
［4］《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）
［5］《水平定向钻敷设电力管线技术规定》
作者简介：
王连锋（1979-），本科，工程师，一级注册结构工程师，从事电网设计工作。
