1、UDCP中华人民共和国国家标准GB 504232007油气输送管道穿越工程设计规范Codeor design of oil and gas transportation pipelinecrossing engineering20071023发布 20011一一Ol实施：华芰民龛和量国萎质：监暑检萎检萎总詈联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局”9“中华人民共和国国家标准油气输送管道穿越工程设计规范Code for design of oil and gas transportation pipelinecrossing engineeringGB 504232007主编部门：中国石油
2、天然气集团公司批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2 0 o 8年3月1日中国计划出版社2008北 京中华人民共和国建设部公告第736号建设部关于发布国家标准油气输送管道穿越工程设计规范的公告现批准油气输送管道穿越工程设计规范为国家标准，编号为GB 50423-2007，自2008年3月1日起实施。其中，第334、359、412条为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二oo七年十月二十三日前 言本规范是根据建设部关于印发“2005年工程建设标准规范制定、修订计划(第二批)”的通知(建标函(20053124号)的要求，由中国石
3、油天然气管道工程有限公司负责主编，会同胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司、铁道第三勘察设计院、中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司共同编制的。本规范在编制过程中，总结了油气管道穿越工程的设计与施工经验，并借鉴国内外相关标准，征求国内有关单位的意见，在多次召开协调会、研讨会的基础上修改形成。本规范保留了行业标准原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范 穿越工程SYT 0015198中行之有效的条文外，细化了定向钻穿越设计部分内帮，增加了矿山法、盾构法、顶管法隧道设计及公路穿越计算等方面的内容。本规范共分8章，2个附录，主要包括：总则，术语，基本规定，挖沟法穿越设计，水平定向钻法穿越设计，隧
4、道法穿越设计，铁路(公路)穿越设计，焊接、试压及防腐等方面的规定。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国石油天然气管道工程有限公司负责具体技术内容的解释。在执行过程中，请各单位结合工程实践，总结经验，积累资料，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议反馈给中国石油天然气管道工程有限公司(地址：河北省廊坊市金光道22号，邮编：065000)，以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：中国石油天然气管道工程有限公司1参编单位：胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司铁道第三勘察设计院中国石油集团工程设计有限责任公司
5、西南分公司主要起草人：刘嵬辉邹大庆甘继国詹胜文2张怀法安玉红任亮李志勇赵炳刚蒲高军荣士伦陈杰程梦鹏张邕生向波王晓峰陈文备王立暖孙克玉李强目 次1总 则-(1)2术 语-(2)3基本规定(4)31基础资料(4)32材料(5)33水域穿越(6)34山地、冲沟穿越(9)35铁路(公路)穿越(1 0)36隧道穿越位置的选择一(1 1)4挖沟法穿越设计(1 3)41埋设要求-(1 3)42水下管段稳定(1 4)43荷载与组合(1 6)44管段计算(1 8)45防护工程设计(2 0)5水平定向钻法穿越设计一(2 4)51敷设要求(2 4)52管段计算(2 5)6隧道法穿越设计-(2 7)61一般规定(2
6、7)62荷载一(2 7)63作用组合与作用计算(2 8)64矿山法隧道设计(3 0)65盾构法隧道设计(3 3)66顶管法隧道设计(3 5)167竖井工程68斜井工程69工程材料610防水与排水611通风与照明612隧道内管道安装7铁路(公路)穿越设计71敷设要求72无套管穿越设计73有套管穿越设计8焊接、试压及防腐81焊接、检验82试压。83防腐一附录A偏压隧道村砌作用(荷载)计算方法附录B浅埋隧道衬砌作用(荷载)计算方法本规范用词说明附；条文说明2(3 7)一(4 2)f 4 2)f 4 3、-(4 5)f 4 5)“(4 7)(4 7)-(4 8)(5 6)(5 8)r 5 8、(5 8
7、)-f 5 91(61)(6 3)(6 5)(6 7)1总 贝101为了在油气输送管道穿越工程设计中贯彻国家有关法规政策，确保工程做到安全、环保、经济合理、适用可靠，制定本规范。102本规范适用于油气输送管道在陆上穿越人工或天然障碍的新建和扩建工程设计。103穿越工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术 语201管道穿越工程pipeline crossing engineering油气输送管道从人工或天然障碍下部通过的建设工程。202穿越管段crossing section穿过人工或天然障碍地段的管道，其长度包括穿越障碍物的长度和两侧连接过渡段的长度。203水域water
8、 areas天然形成或人工建造的河流、湖泊、水库、沼泽、鱼塘、水渠等区域。204设计洪水designing flood与工程等级所规定的设计洪水频率相对应的洪水；包括设计洪水流量、设计洪水水位、设计洪水流速等。205冲沟gully水流冲刷形成的沟堑。206水下管道稳定marine section stabilization水下管段不产生漂浮或移位。207裸露敷设laying bare穿越管段直接敷设于水域底床上。208水平定向钻穿越crossing by horizontal direction drillmg用水平定向钻机敷设穿越管段。209隧道穿越pipeline crossing in
9、tunnel在隧道中敷设穿越管段。2010矿山法隧道tunnel by digging2采用一般开挖地下坑道方法修筑的隧道。2011盾构隧道tunnel by shield digging用盾构机掘进建造的隧道。3基本规定31基础资料311穿越工程设计前，应取得所输介质物性资料及输送工艺参数。其要求应按现行国家标准输油管道工程设计规范GB 50253和输气管道工程设计规范GB 50251的规定执行。312穿越工程设计前，应根据有关部门对管道工程的环境影响评估报告、灾害性地质评估报告、地震安全评估报告及其他涉及工程的有关法律法规，合理地选定穿越位置。穿越有防洪要求的重要河段，应根据水务部门的防洪
10、评价报告，选定穿越位置及穿越方案。313选定穿越位置后，应按照国家现行标准长距离输油输气管道测量规范)SYT 0055和油气田及管道岩土工程勘察规范SYT 0053，根据设计阶段的要求，取得下列测量和工程地质所需资料：1工程测量资料，包括1：2001：2000，平面地形图(大、中型工程)与断面图；2工程地质报告，包括1：2001；2000地质剖面图、柱状图、岩土力学指标、地震、水文地质及工程地质的结论意见。314应根据下列钻孔布置要求获取地质资料：l挖沟埋设穿越管段，应布置在穿越中线上。2水平定向钻、顶管或隧道敷设穿越管段，应交叉布置在穿越中线两侧各距1550m处。在岩性变化多时，局部钻孔密度
11、孔距可布置为2030m。315根据现行国家标准中国地震动参数区划图GB 18306，位于地震动峰值加速度口o19地区的大中型穿越工程，应查清4下列四种情况，并取得量化指标：1有无断层及断层活动性质、一次性最大可能错动量。2地震时两岸或水床是否会出现开裂或错动。3地震时是否会发生基土液化。4地震时是否会引起两岸滑坡或深层滑动。316穿越管段应有防腐控制的设计资料。32材 料321穿越工程用于输送油气的钢管，应符合现行国家标准石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：A级钢管GBT 97111或石油天然气工业 输送钢管交货技术条件 第2部分：B级钢管GBT 97112的规定，并应根据所输介质、钢
12、管直径、钢管壁厚、使用应力与设计使用温度等补充有关技术条件要求。对于管径小于DN300，设计压力小于64MPa的输油钢管或设计压力小于4OMPa的输气钢管，可采用符合现行国家标准输送流体用无缝钢管GBT 8163、高压化肥设备用无缝钢管GB 6479及高压锅炉用无缝钢管GB 5310有关技术条件要求的钢管。322穿越工程所用的建筑材料，均应符合国家现行有关标准。323结构工程所用钢材应符合国家现行有关标准的规定，其许用拉应力和许用压应力不应超过其最低屈服强度的60，许用剪应力不应超过其最低屈服强度的45，支承应力(端面承压)不应超过其最低屈服强度的90。324符合本规范第321条的钢管，其许用
13、应力应按下式计算。输油 口一F锄。 (3241)输气 口一盹d。 (3242)式中 a输送油气钢管许用应力(MPa)；“钢管规定屈服强度(MPa)；哥一钢管焊缝系数，符合本规范第321规定的钢管，5西取10；温度折减系数，当温度小于120C时，t值取10F强度设计系数，按表324取值。寰324薯度设计系数输气管道地区等级穿超管段类型 输油管道四、级公路有套管穿越 O72 o6 O5 o4 072皿，级公路无套管穿越 o60 o5 o5 o4I、级公路、高速公路、铁路有套臂穿越 O60 吼6 O5 O6山地罐道、冲沟穿越 o60 o5 o 4水域小型穿越 O72 06 o5 o4 仉72水域大、
14、中型穿越 o 60 o 5 o4 0 6拄：1芽越攫槽、桥粱司视其重要性接水域芽越取用世计系藏。2输气管道地区等级划分应符合现行国家标准输气管道工程设计规范GB 50251的规定。325穿越管段的钢管壁厚应按下式计算，且选用钢管的径厚比不应大于100。8一而PD, (325)LDJ式中8钢管计算壁厚(ram)；P输送介质设计内压力(MPa)；D；钢管外直径(mm)；a输送钢管许用应力(MPa)。若管段未采取防腐蚀控制措施，钢管壁厚应考虑腐蚀裕量，按使用年限与腐蚀速率计算。33水域穿越331水域穿越工程设计应符合中华人民共和国水法、中华人民共和国防洪法和中华人民共和国水土保持法等相关法律6法规的
15、规定。332水域穿越工程应通过水文部门或调研(试验)获得设计所必需的水文资料；其上游建有对工程有影响的水库时，应取得通过水库防洪调度后的设防洪水及水库下游对工程所在位置的冲刷资料。333选择的穿越位置应符合线路总走向。对于大、中型穿越工程，线路局部走向应按所选穿越位置调整。334水域穿越工程应按表334划分工程等级。并应采用与工程等级相应的设计洪水频率。桥梁上游300m范围内的穿越工程，设计洪水频率不应低于该桥梁的设计洪水频率。衰334水域穿越工程等级与设计洪水频率穿越水域的水文特征设计洪水频率工程等级 多年平均水位的水面相应承深(m)宽度1114)200 不计承耀 1大型10025m淤泥、糟
16、砂、细砂 D+25 1I 35 1 o 50中砂粗砂 D+20 1l 30 1l 35砂土、含弗砾石土 D+18 1；25 1l 30粉质牯土 D+15 1：20 1：2 5粘土 D+12 1，15 1；20岩石 D+10 11 05 1 l 1 0挂：1管掏底竟指单臂敷设所需净霓，不包括回擀。2在深水区管沟底宽应增加潜水员潜水操作的宽度。3若逄流砂，拘底宽度和边坡由试挖确定。4 D为管身结构的外径。415 当水下沟埋敷设穿越管段达不到本规范第412条要求时，或者不能确定冲刷范围和冲刷深度时，穿越管段应按本规范第422条裸管敷设核算其抗漂浮与抗位移的稳定性。416当水下穿越管段满足不了稳定性要
17、求时，应采用稳管措施。稳管措施间距除满足管段稳定要求外，埋深达不到本规范第412条要求的管段，还应核算其自振频率不与水流涡激振动频率发生共振。417岩石管沟挖深除应满足本规范第412条设计埋深要求外，还应超挖200ram；管段入沟前，沟底应先填200ram厚的砂类土或细土垫层。418穿越腐蚀性强的水域，除管段自身防腐满足要求外，稳管措施所用材料应有抗腐蚀的性能。42水下管段稳定421水下穿越管段敷设后，不应发生管段漂浮和移位。422达不到本规范第412条埋深要求的(或裸管敷设的)，水下穿越管段抗漂浮应按下列公式计算：14K(F。+Fd，) (4221)FK二孚4-F。4-Fd， (422-2)
18、JFd，一C；hDv2(29) (4223)FdyC，y。Du2(29) (422-4)F。一“h D24 (4225)式中 w单位长度管段总重力(包括管身结构白重、加重层重；不含管内介质重)(Nm)；K稳定安全系数，大、中型工程取13，小型工程取1_2；F。单位长度管段静水浮力(Nm)；Fd，单位长度管段动水上举力(Nm)；F“单位长度管段动水推力(Nm)；，管段与河床的滑动摩擦系数，根据试验或工程经验确定；无试验时，采用3层PE涂层的管段与河床摩擦系数可取025；采用其他涂层的管段，可取03；C，上举力系数，取06；G推力系数，取12；D管身结构(含防护层)的外径(m)；h所穿水域水的重度
19、(Nm3)；。管段处设计洪水水流速度(ms)；g重力加速度，取98ms2。在竖向弹性敷设穿越管段时，管段总重力w还应减去管段向上的弹性抗力(即反弹力)。单位长度的弹性抗力按下式计算：口一38i4E丁_sIfo一00246615(D,一8)a(422-6)-型r64 Lf。一R一一(去)4辱j (4228)15一o11-c。os号一式中r弹性敷设管段单位长度抗力(Nm)；E钢管弹性模量，取2010”Nm2；I钢管截面惯性矩；D。钢管外径(m)；d。钢管内径(m)；8钢管壁厚(m)；，c弹性敷设的矢高(m)；L弹性敷设起点与终点问的水平长度(m)；R管段弹性敷设设计曲率半径(m)，不应小于1000
20、D；a管段弹性敷设转角(。)，宜小于5。423达到本规范第412条埋深要求的水下穿越管段，不计算抗移位，但应按下式进行抗漂浮核算。KF。 (423)式中w，单位长度管段总重力(包括管身结构自重、加重层重、设计洪水冲刷线至管顶的土重；不含管内介质重)(Nm)；K稳定安全系数，大、中型工程取12，小型工程取11；F。单位长度管段静水浮力，按式(4225)计算。在竖向弹性敷设穿越管段时，w。应减去按式(4226)计算的弹性抗力。43荷载与组合431水下穿越管段应考虑承受下列荷载，保证管段的强度、刚度、稳定满足安全要求。1 61永久荷载：1)输送介质的内压力；2)管段自重，包括管身结构自重、加重层重、
21、保温层重；3)输送介质重；4)管周土压力；5)静水压力；6)动水压力(裸露时)；7)温度变化产生的温度应力；8)强制弹性变形产生的变形应力。2可变荷载：1)试运行或试压时的水重与压力；2)清管荷载；3)施工拖管或吊管荷载。3偶然作用：穿越管段位于设计地震动峰值加速度a019地区，地震土压力、基土液化等作用；有活动断层的断层位移作用。432穿越管段结构计算时，应根据敷设形式、所处环境、运行条件及可能发生的工作状况进行荷载组合。1主要组合：永久荷载。2附加组合：永久荷载与可能发生的可变荷载之和。3特殊组合：永久荷载与偶然作用荷载之和。433穿越管段的钢管许用应力，应按本规范第324条的许用应力再乘
22、以不同的荷载组合提高系数(表433)确定。表433许用应力提高系数荷载组合 提高系数主要组合附加组合 13特殊组合 l 544管段计算441穿越管段应根据设计选用壁厚和管材等级，核算强度、刚度及稳定性；若不满足要求时，应增加钢管壁厚或提高管材等级。442核算穿越管段的强度应分别计算轴向应力，环向应力和弯曲应力，根据荷载组合计算出的各单项应力之和均应小于或等于相应的钢管许用应力。1内压产生的环向应力按下式计算：JJh一等(4421)602内压与温度变化产生的轴向应力分别按式(4422)与式(4423)计算。1)当管段轴向变形不受约束时：“一学2)当管段轴向变形受约束时：“一Ea(t1一t2)+口
23、口b3弹性敷设产生的弯曲应力按下式计算“=士等式中Oh管段钢管的环向应力(MPa)；“管段钢管的轴向应力(MPa)；巩管段钢管的弯曲应力(MPa)；p管道设计压力(MPa)；d，钢管内径(ram)；D。钢管外径(ram)； 卜钢管壁厚(ram)；E。钢管弹性模量，取20105(MPa)；口钢管泊桑比，取03；a钢管线膨胀系数，取1210_5m(m)1 8t。管道安装闭合时的环境温度()；t：管道输送介质在穿越处的温度()；R管段弹性敷设设计曲率半径(mm)。4其他荷载引起的环向应力、轴向应力和弯曲应力，应根据实际可能发生的情况进行计算。5各单项应力叠加后核算：“口 (442-5)“胡 (442
24、-6)许用应力胡应按不同组合取用；温度应力按式(4423)算出为负值时，应力叠加应保留“一”号；弯曲应力的。+”或“一”选取应按最不利条件确定。443穿越管段计算各单项应力后，应按下式核算当量应力。m一“一“09a。 (443)式中 “穿越管段钢管的当量应力(MPa)；口“各荷载产生的环向应力代数和(MPa)；a。各荷载产生的轴向应力代数和(MPa)；以穿越用钢管的规定屈服强度(MPa)。444当穿越管段钢管壁厚满足本规范第325条的规定时，可不计算管子径向变形引起的局部屈曲。若不满足本规范第325条规定时，应按现行国家标准输气管道工程设计规范GB 50251或输油管道工程设计规范GB 502
25、53的规定核算穿越管段的径向稳定。445当按本规范第442条式(4423)计算出穿越管段承受轴向压应力时，应按下式核算管段的轴向稳定。NnN。， (445-1)N一-E。a(tlt2)+(o5一tDahA (445-2)式中 N由温度和内压产生的轴向压力(MPa)；N。，管段开始失稳时的临界轴向力(MN)，按输油管道工程设计规范GB 50253附录K的规定计算；19n安全系数，对于大型穿越工程，n一07；中型穿越工程，n一08；小型穿越工程，n一09；口钢材的线膨胀系数，取121015(m(m)；M一钢材的泊桑比，取03；A穿越管段钢管的截面积(m2)。45防护工程设计451 穿越管段处的防护
26、工程布设，根据中华人民共和国水法、中华人民共和国水土保持法和中华人民共和国防洪法等相关法规确定。452受水流淘刷或冲蚀威胁的穿越管段，可修筑导流堤或丁坝等调治构筑物满足水流顺畅、不产生集中冲刷的要求。为保持岸坡稳定，应修筑护坡工程。453防护工程采用的建筑材料，应符合相关材料标准的规定；填筑材料应因地制宜就地取材。不宜采用重粘土、粉砂、淤泥、盐渍土或有机质土壤填筑。填筑物应分层夯实或压实，达到规定的要求。454 防护工程的设计洪水频率宜与穿越工程设计洪水频率相同，护岸顶应高出设计洪水位(包括浪高和壅水)05m。若堤岸顶低于设计洪水位，护岸宜至堤顶。455防护工程基础基底埋深要求在水床面下12m
27、，同时也应满足设计冲刷线下lm和冰冻线下03m的要求。456护坡(岸)顺水流方向长度，应根据实地水流形态、岸坡地质条件及管沟开挖宽度确定，不应小于5m。457浆砌或干砌片石(混凝土或钢筋混凝土板)护坡面下，应有100200mm厚的级配良好的砂砾石垫层；坡脚下应设浆砌片石或混凝土基础。若为干砌片石，垫层应分层级配，确保起反滤层作用。458浆砌石(混凝土或钢筋混凝土板)的护坡，每隔1020m20应设置伸缩缝，在对应的基础上设置沉降缝。缝宽2030mm，以沥青麻筋或沥青板条填塞。459浆砌护岸工程应设置适当数量的排水孔，并在排水孔处设置反滤层。4510护岸工程与调治构筑物均应核算坡面滑动、沿弧面(或
28、不均匀土体的折线面)滑动的抗滑稳定性。抗滑稳定安全系数可取115130。若护坡与坡脚处水平线夹角小于或等于堤岸土的饱和休止角时，可不核算护坡的抗滑稳定性。451l干砌片石护坡石块折算直径可按下式计算确定。当计算护坡石块直径D350mm时，可采用双层于砌，上层厚06D。D-15瓦=忑式中 D用石块体积换算为圆球体积的折算直径(m)；a护面斜坡与坡脚水平线的夹角；P。动水作用于护坡的上举力(Nm2)，浆砌护坡只考虑静浮力P。，干砌护坡还应考虑脉动上举力P。：，故P目一户乖+户郴；P，动水作用于护坡的静浮力(Nm2)，按P，1一职y0口229计算；P。z动水作用于干砌护坡上的脉动上举力(Nm2)，按
29、P。2一扎229计算；目与护面结构有关的系数，浆砌护面取1112，干砌护面取1516；口与护面透水性有关的系数，浆砌护面取03，干砌护面取01；脉动压力系数，可按现场的实测值取用，或按水利部门护坦脉动压力试验所得最大值04取用；河水的平均流速(ms)；21g重力加速度，取981ms2；扎砌石的密度(Nm3)；托河水的密度(Nm3)。4512浆砌护坡厚度可按下式计算确定。T：尘一1 (y。)COSq式中 丁浆砌片石(混凝土块)护坡厚度(m)；4513抛石(或堆石)护脚，其抛石堆顶上的石块折算直径可按式(45131)计算确定；抛石堆斜坡上的石块折算直径(45132)计算确定；抛石位移可按式(451
30、33)计算距离。D一 !：疆zg宁D一旦COSd r|L一08赤式中D，斜坡E石块的折算直径(m)；石块滑动的稳定系数，取086；Y KL流水总用下抛石发生位移的距离(m)；一一行进水流的水深(m)；G一所抛石块的重量(质量)(kg)。4514采用石笼护基或护管时，石笼基底应铺0204m的平整垫层；若地基为基岩，可将石笼用钢筋锚固定在基岩上。根据需要可对石笼进行灌浆处理，增加稳定性。4515护管(河底)石笼的顺水流平铺长度应大于自石笼顶面至设计洪水冲刷线深度的15倍。4516 当冲刷深度较大或常水位水深较大时，宜采用混凝土板之间铰连接的柔性混凝土防护板，铺设于护坡基础处或作护底22(管)用。混
31、凝土板的厚度可按式(4512)计算，扎为混凝土板的重度，值取03。柔性混凝土板的护底平铺长度可按式(4516)计算：L一,1+m2hm+B1 (4516)式中 L平铺长度(m)；m边坡系数，按1O5取用；。防护深度(m)，根据冲刷确定；Bt安全长度(m)，可取20m。4517对于淹没时间不长、流速较小的河渠岸坡，可采用草皮护坡或土工格室护坡。基础可根据地质条件与水流情况采用浆砌、抛石、石笼或混凝土柔性护板。5水平定向钻法穿越设计51敷设要求511采用水平定向钻穿越时，宜选择在较为稳定的地层内，两侧应有足够布设钻机、泥浆池、材料堆放和管道组焊的场地。512采用弹性敷设时，穿越管段衄率半径不宜小于
32、1500D。，且不应小于1200D。513水平定向钻敷设穿越管段的人土角宜为8。18。，出土角宜为4。12。，应根据穿越长度、管段埋深和弹性敷设条件确定。514穿越管段的埋深除应根据地质条件与冲刷深度确定外，还应在水床中钻孔护壁泥浆压力下，不出现泥浆外冒。最小埋深应大于设计洪水冲刷线以下6m。515穿越管段两端地面，应根据地基土层的稳定性和密实性采取措施防止塌陷。516在水平定向钻穿越的管段上，不应有任何附件焊接于管体上。若需设止水环时，可在回拖完成后按要求的结构型式设置止水环。517不宜将整个穿越管段用水平定向钻敷设于卵石层中，若仅穿越两岸有一定厚度的卵石层时，宜采取套管、固结、开挖等措施实
33、现水平定向钻敷设管段。518采用管段充水的回拖方法时，应采取措施，防止回拖至人土端上抬时，管内出现真空，造成钢管屈曲失稳。519水平定向钻穿越宜采用环保泥浆或对泥浆进行处理，防止泥浆污染环境。2452管段计算521水下穿越管段采用水平定向钻敷设达到本规范第514条要求时，可不核算管段的水下稳定。522管段承受的荷载与组合宜按本规范第43节的规定，根据实际可能发生的条件选取。523 钢管壁厚应进行强度核算。强度要求应按本规范式(442-5)、(442-6)和式(443)核算。524穿越管段回拖时，最大回拖力应按下式计算值的153O倍选取。管段不充水回拖时：F吼，孕一(学)a扎+”DLK眠zt，式
34、中F穿越管段回拖力(kN)5L穿越管段长度(m)；卜_摩擦系数，一般取01o3 5D穿越管段的管身外径(m)D。穿越管段的钢管外径(m)d。穿越管段的钢管内径(m)5y，泥浆密度，一般为11512 5y。钢材密度，78kNm3；K粘滞系数，一般取001003。525穿越管段在扩孔回拖时，应核算空管在泥浆压力作用下的径向屈曲失稳。按下列公式进行核算：P，FoP。 (525-1)黑一鲁+(1+smn)Pc，一+簪一。(525-2)m一羔 (525-3)n一等 (525r4)PF掣 5 2 5-5，。，一半 ()式中 P。泥浆压力，可按15倍泥浆静压力或回托施工时的实际动压力选取(MPa)；d。钢管
35、屈服强度(MPa)；Fd穿越管段设计系数，按06选取；P。穿越管段所能承受的极限外压力(MPa)；P。钢管弹性变形临界压力(MPa)；E。钢管弹性模量，21105(MPa)；8钢管壁厚(ram)；D。钢管外径(mm)；口泊桑比，03；，0钢管椭圆度()。6隧道法穿越设计61一般规定611隧道结构的设计应以地质勘察资料为依据。地质勘察应根据国家现行标准按不同设计阶段及施工方法确定隧道工程勘察的内容和范围，同时应通过施工中对地层的观察和监测反馈进行验证，并校核结构设计。612隧道结构的设计，应减少施工中和建成后对环境造成的不利影响，同时考虑周围环境的改变对结构的作用。613隧道结构的净空尺寸应满足
36、管道建筑限界、管道安装、检修，施工等要求，并考虑施工误差、结构变形和位移的影响，同时满足预埋件的要求。614盾构、顶管法施工上部所需覆土层的厚度，应根据建(构)筑物、地下管线、水文地质条件、盾构形式等因素决定，不宜小于3倍设备外径或水域冲刷线以下8m，确有技术依据时，在局部地段可适当减少。615隧道结构应就其施工和正常使用阶段进行结构强度的计算，必要时应进行刚度和稳定性计算。对于混凝土结构，应进行抗裂验算或裂缝宽度验算。当计人地震荷载或其他偶然荷载作用时，可不验算结构的裂缝宽度。62荷 载621作用在隧道结构上的荷载，可按表621进行分类。在决定荷载的数值时，应考虑施工和使用年限内发生的变化，
37、符合现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009及相关规范的规定。27裹6 21荷载分类裹荷载分类 荷载名称结构白重围岩压力土压力结构上部或破坏棱体范围的设麓厦建筑物压力水压力及浮力永久荷载璜加应力混凝土收缩及徐变影响地基下沉影响输送介质的内压力管段自重(包括管身结构自重、加重层重、保温层重)输送介质重地面活载地面活载引起的土压力可变荷载施工荷载温度变化的影响试运行时的水重与压力落石冲击力偶然荷载 地震影响沉船、抛锚或河道疏浚产生的撞击力等灾害性荷载622作用在结构上的水压力，宜根据施工阶段和长期使用过程中地下水位的变化区分不同的围岩条件，按静水压力或把水作为土的一部分计人土压力。623作用于
38、山岭隧道衬砌上的偏压力，应根据地形、地质条件、围岩分级以及外侧围岩的覆土厚度、地面坡度确定。63作用组合与作用计算631采用概率极限状态法设计隧道结构时，结构的荷载设计值应按下式计算：Fd一计Fl (631)式中 n作用分项系数；F。作用标准值。28632隧道结构的作用应根据不同的极限状态和设计状态进行组合。宜按作用结构自重+围岩压力或土压力的基本组合进行设计。基本组合中各作用分项系数取110，按偶然组合(基本组合+偶然负载)核算时，各作用分项系数取10。633结构自重标准值宜按结构设计尺寸及材料标准重度计算确定。634计算深埋隧道村砌时，围岩压力按松散压力考虑，其垂直及水平均布压力的作用标准
39、值可按下列规定确定。1垂直均布压力宜按下式计算确定。q一仲 (634-1)h一041X1_79 (6342)式中g围岩垂直均布压力(kPa)；y围岩重度(kNm3)；围岩压力计算高度(m)；s围岩级别。2水平匀布压力宜按表634确定。寰634圈岩水平匀布压力围岩缓别 I V l水平匀布压力 305mm，埋深H12m的各种管径路面类型 车轴类型 R L刚性路面 双轴 090 065弹性路面 双轴 100 065无路面 双轴 110 06552町*盟卓rIrSR理鹭姆匿”至审图725-3公路车辆荷载冲击系数R公路车辆荷载产生环向循环应力的刚度系数K。-，应根据土壤弹性模量Er和管道的壁厚与直径的比
40、值aD确定。其中，土壤弹性模量E，应按表725-2取值。裹725-2土壤弹性模量Er土壤状态 E，(MPa)软竖至可塑粘性土和粉土 34硬塑至坚硬的枯性土和粉土、 69中密的砂和砾石密实至根密宴的砂和砾石 1382车辆荷载产生的管道轴向循环应力口u应按下式计算：口Lh=KLhGLbRL Fi叫 (7252)式中aLh车辆荷载产生的管道轴向循环应力(kPa)；K。“公路车辆荷载产生轴向循环应力的刚度系数，按图53725-4取值；G。-公路轴向循环应力的几何因素，按图725-5取值。管道壁厚与直径比6D图725-4公路车辆荷载产生管道轴向应力的尉度系数K。hU*旺星叠窖杂氇旨姆叵霹矗管道直径D(皿
41、神图725-5公路轴向循环应力的几何因素GLn726管道内部压力产生的管道环向应力应按本规范第442条第1款计算。54蛋糕口醺摹君穴理簖姆匠霹错牡刊k嚣朴誊和727穿越公路的管道应按本规范第442条与第443条进行强度核算。728无套管穿越公路的管道，应按以下方法进行管道环向焊缝和轴向焊缝疲劳复核。1穿越管道环向焊缝疲劳应按下式进行复核。OLh口FGF (7281)式中OL“车辆荷载产生的管道轴向循环应力(kPa)；环向焊缝耐疲劳极限值(kPa)，按表7281取值；F强度设计系数，按本规范表324选用。2穿越管道轴向焊缝疲劳应按下式进行复核。口HboLF (7282)式中OHh管道环向循环应力
42、(kPa)；OFL纵向焊缝耐疲劳极限值(kPa)，按表728-1取值。表728-1环向、纵向焊缝耐疲劳极限值嘶G、札规定 最小 dFG gFL钢材等级 届服强度 抗拉强度 (MPa) (MPa)d。(MPa) (MPa) 昕有类型焊缝 无缝和电阻焊 埋弧焊L175(A25) 315 83 83L210(A) 210 335 83 145 83L245(B) 245 415 83 145 83L290(X42) 290 415 83 145 83L320(X46) 320 83 145 83L360(X52) 83 83L390(X56) 83L415(X60) 415 520 83L450(X
43、65) 535 83 159 83L485(X70) 83 172L555(X80) 625 83 186注：根据材料的规定屈服强度选取材料的耐疲劳极限值，材料的规定屈服强度与表中数据不完全相同时，耐疲劳极限值应选用最接近且小于材料的规定屈服强度对应钢材等级的耐疲劳极限值。55729无套管穿越公路的管段，应验算无内压状态下管段的径向变形。验算方法根据输送介质的类型，按现行国家标准输气管道工程设计规范GB 50251和输油管道工程设计规范GB 50253规定的方法进行。73有套管穿越设计731 油气管道宜采用涵洞、套管等保护方法穿越铁路(公路)。涵洞宜采用钢筋混凝土涵洞，套管宜采用钢筋混凝土或者钢质套管。套管直径大于1000mm时宜采用钢筋混凝土套管。732钢筋混凝土涵洞、套管的设计宜执行国家现行标准铁路桥涵设计基本规范TB 100021或公路桥涵设计通用规范JTG D60
