1、.WD.WD.WD.水平定向鉆進管線鋪設工程技 術 規 范試行中國非開挖技術協會2001中國非開挖技術協會“水平定向鉆進管線鋪設工程技術標準編輯委員會主任委員：李 山副主任委員：劉寶林 王 鵬委員：以姓氏筆劃為序 丁樹滋 王 鵬 尹剛乾 烏效鳴 李 山 劉寶林 劉 強 朱文鑒 陳鐵勵 林家輝賈傳嶺編寫：中國非開挖技術協會“水平定向鉆進管線鋪設工程技術標準編輯委員會執筆：中國地質科學院探礦工藝研究所 李 山目 錄總則. 1技術概述. 2工程投標指南. 6施工合同示范文本. 14施工場地探測技術指南. 33工程施工技術標準. 37安全操作規程. 53參考文獻. 58前 言近年來我國使用非開挖水平定

2、向鉆進技術鋪設各類管線取得了巨大的進展，在電訊、自來水、污水、燃氣、電力和熱力等管線鋪設中都得到了廣泛的應用。為此，中國非開挖技術協會于2001年初專門成立了水平定向鉆進管線鋪設工程技術標準編輯委員會。編委會由十余名專家和具有豐富實踐經歷的工程技術人員組成。歷經一年多的時間，在收集國內外相關技術資料的的根基上，起草、編輯、出版了這本水平定向鉆進技術標準。標準的出版使水平定向鉆進工作有了行規、有了標準。它使我國今后的水平定向鉆進工程有規可循并能更好地與國際接軌，將對保證施工質量、減少各類事故的發生起到積極作用。該版本標準為試用版，希望設計和施工人員在參考和使用本標準時，如發現有欠妥之處，請將意見

3、函寄中國非開挖技術協會水平定向鉆進技術委員會。本標準僅供行業內部使用，未經允許不得翻印。 編 者 2002年8月“水平定向鉆進管線鋪設工程技術標準編輯委員會主任委員：李 山副主任委員：劉寶林 王 鵬委員：以姓氏筆劃為序 丁樹滋 王 鵬 尹剛乾 烏效鳴 李 山 劉寶林 劉 強 朱文鑒 陳鐵勵 林家輝賈傳嶺執筆：中國地質科學院探礦工藝研究所 李 山 朱文鑒城市工程管線綜合規劃標準 中華人民共和國國家標準 GB 50289-98城市地下管線探測技術規程 中華人民共和國行業標準 CJJ 61-94建設工程施工合同示范文本 中華人民共和國建設部 成功定向穿越工程投標文件指南 定向穿越承包商協會DCCA，

4、1995，張燕譯成功定向穿越探測標準 定向穿越承包商協會DCCA，1998，李翠先譯成功中型定向鉆進施工指南 定向穿越承包商協會DCCA，1997，李翠先譯定向鉆進合同樣本 定向穿越承包商協會DCCA 張燕譯水平定向鉆進技術指南 鉆井承包商協會，1995，張燕譯水平鉆進安全操作指南 定向穿越承包商協會DCCA，2000，李翠先譯定向鉆進原理回憶 P. 海沃德李翠先譯管道穿越工程水平導向鉆進施工標準 天津大力神非開挖工程企業標準1總則1.0.1采用水平定向鉆進穿越地面及障礙物鋪設管線技術正在我國蓬勃開展。為標準我國水平定向鉆進穿越鋪設工程施工市場，統一施工技術質量標準，中國非開挖技術協會特制定本

5、標準。水平定向鉆進穿越鋪設管線工程無論大小，都必須進展設計和施工的質量控制。中國非開挖技術協會希望通過應用本標準，提高我國水平定向鉆進穿越鋪設管線技術水平；提高工程承包商的施工質量和效益。1.0.2中國非開挖技術協會推薦本標準應用于水平定向穿越鋪設管線工程中工程承包商與管線業主進展業務協商、工程承包商進展施工管理及其質量、安全控制等。1.0.3本標準適用于采用機械回轉鉆進設備進展水平定向鉆進，使各種材質的管道或纜線在障礙物之下穿越鋪設的工程施工。2術語2.0.1 非開挖技術Trenchless Technology以最小的地表開挖量進展各種地下管線探查、鋪設、更換和修復的施工技術。2.0.2水

6、平定向鉆進Horizontal Directional DrillingHDD利用水平定向鉆機以可控鉆進軌跡的方式，在不同地層和深度進展鉆進并通過定位儀導向抵達設計位置而鋪設地下管線施工的施工方法。施工時，首先用導向鉆具鉆進小口徑的導向孔；然后用回擴鉆頭將鉆孔擴大至所需的口徑；最后將生產管拉入孔內。注：包括導向鉆進。2.0.3 頂進/起始工作坑Drive/Entry Shaft/Pit為布置水平定向鉆進施工存儲泥漿而開挖的工作坑。2.0.4承受/出口工作坑Reception/Exit Shaft/Pit為回收水平定向鉆進施工中排出的泥漿而開挖的工作坑，有稱目標工作坑Target Shaft/P

7、it。2.0.5 穿越Crossing在地表下鋪設跨越障礙物河流、建筑物、鐵路、高速公路等管線的非開挖施工。2.0.6 鉆進液/泥漿Drilling Fluid/Mud通常指水和澎潤土或聚合物的混合物。2.0.7 導向孔Pilot Hole水平定向鉆進施工時,首先利用導向儀測控鉆孔方向鉆進的小口徑鉆孔。2.0.8 入口/出口傾角Entry/Exit Angle在進展水平定向鉆進時，鉆桿柱進入地層或從地層鉆出的傾角。2.0.9 回擴水平定向鉆進時，鉆完導向孔后，往往需要擴大鉆孔直徑，此時將回擴鉆頭接在鉆桿柱的前端往回拉進展擴孔的施工工序。2.0.10 回擴鉆頭Back Reamer水平定向鉆進施

8、工時，鉆完導向孔后，用于擴大導向孔、接在鉆桿柱前端的切削頭。2.0.11 回拉Pull-back水平定向鉆進施工時，經擴大的鉆孔將鉆桿柱從出口坑向回拉到發射坑，同時鋪設生產管的施工工序。2.0.12 生產管Product Pipe為不同目的而鋪設的各種永久性地下管線。2.0.13 定位儀Locator/Walkover System一種用于確定從發射探頭發射出來的電磁波信號位置和強度的電子儀器，也可用于探測地下管線的位置。2.0.14 隨鉆測量Measurement While DrillingMWD在鉆進的同時連續不斷地檢測有關鉆孔信息的測量技術。3技術概述3.1開展與應用始于二十世紀七十年

9、代的水平定向鉆進穿越技術，綜合了傳統的道路鉆孔、地質勘探和油氣井定向鉆進技術。這項技術已成為一種完善的施工方法。它應用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、鐵路、機場跑道、海灘、島嶼、建筑物擁擠的地方、管線通道和運河等的石油、天然氣、自來水、污水及其它流體的管線鋪設和電力與電訊電纜的導管鋪設等。3.2優越性在非開挖技術行業中，水平定向鉆進是主要的增長領域之一。目前，在石油、天然氣、自來水、電力和電信部門，水平定向鉆進已是一種得到廣泛認可的鋪管施工技術，由于水平定向鉆進施工精度的提高，也可用于污水管和其它重力管線的鋪設。水平定向鉆進穿越與其它施工方法相比，對環境的影響最小，能提供障礙物下管線覆蓋的深

10、度大，對管線的保護作用大，維修費用小，許多情況下費用更低。水平定向鉆進穿越還有一個可預測的短期施工方案。3.3技術局限水平定向鉆進穿越鋪設管線技術正在全世界廣泛推廣。迄今為止，水平定向鉆進最長的穿越距離為2308米鋪設管徑273毫米，中國。水平定向鉆進用于均質土層的穿越能夠取得滿意效果，在雜填土、砂卵礫石層、冰漬層和硬巖層中的穿越也越來越多。3.4技術工藝水平定向鉆進穿越鋪設施工普遍采用：首先鉆進導向孔，然后擴孔，最后回拉鋪管的施工技術工藝圖3.4。3.4.1導向孔 導向孔鉆進一般采用小直徑全面鉆頭，進展全孔底破碎鉆進。在鉆頭底唇面上或鉆具上，安裝有專門的控制鉆進方向的機構。在鉆具內或在緊接其

11、后部位，安裝有測量探頭。鉆進過程中，探頭連續或間隔地測量鉆孔位置參數，并通過無線或有線的方式實時地將測量數據發送到地表接收器。操作者根據這些數據及其處理這些數據得到的圖表，采取適當的技術措施調整孔內控制鉆進方向的機構，從而人工控制鉆孔的軌跡，到達設計要求。常用的孔內控制鉆進方向的機構主要有兩類：一類是鉆頭底唇面采用非平衡構造設計，如常鉆頭唇面是一個斜面，當鉆頭連續回轉時鉆進直孔，保持鉆頭不回轉加壓時，那么鉆孔鉆進偏斜。這類方法因需要在不回轉的條件下破碎巖層，所以在軟質的土層大多數采用鉆進液噴射輔助破碎方式鉆進。另一類是鉆具采用彎外管或彎接頭，其彎曲方向即決定了鉆頭的鉆進方向。這類方法導向鉆進鉆

12、桿是不回轉的，鉆頭破碎巖石的扭矩，來自于鉆頭后部的孔底動力機，如螺桿馬達或渦輪馬達。這類方法通常用于鉆進巖石等硬地層。3.4.2擴孔 導向孔完成后，必須將鉆孔擴大至適合成品管鋪設的直徑。一般，在鉆機對面的出口坑將擴孔器連接于鉆桿上，再回拉進展回擴，在其后不斷地加接鉆桿。根據導向孔與適合成品管鋪設孔的直徑大小和地層情況，擴孔可一次或屢次進展。推薦最終擴孔直徑按下式計算： K1式中：適合成品管鋪設的鉆孔直徑成品管外徑K1經歷系數，一般K1=1.21.5，當地層均質完整時，K1取小值，當地層復雜時，K1取大值。3.4.3拉管 擴孔完成后，即可拉入需鋪設的成品管。管子最好預先全部連接妥當，以利于一次拉

13、入。當地層情況復雜，如：鉆孔縮徑或孔壁垮塌，可能對分段拉管造成困難。拉管時，應將擴孔器接在鉆桿上，然后通過單動接頭連接到管子的拉頭上，單動接頭可防止管線與擴孔器一起回轉，保證管線能夠平滑地回拖成功。圖3.4 水平定向鉆進鋪設管線施工工藝過程3.5施工設備3.5.1鉆機 鉆機根據工作位置分為兩類：地表始鉆式和坑內始鉆式。地表始鉆式鉆機具有行走機構，方便遷移。鋪管施工時，可不需要起始坑和出口坑，但管線連接時需要開挖。如果要求在地下一樣深度連接其它管線，可能會浪費幾米新管。地表始鉆式鉆機有幾種樁定方式錨固鉆機，性能完善的鉆機樁定系統是液壓驅動的。一些地表始鉆式鉆機是整裝式的，載有鉆進液用攪拌池和泵，

14、以及動力輔助裝置、閥和控制系統，有的還配置有鉆桿自動裝卸系統，定長的鉆桿裝在一個“傳送盤上，隨鉆進或回擴的過程自動地從鉆桿柱上加、減鉆桿；有的攪拌池和泵等設備是別離配置的。坑內始鉆式鉆機一般體積較小，施工時在鉆孔的兩端都需要挖坑，可在操作空間受限的地方使用。坑內始鉆鉆機固定在發射坑中，利用坑的前、后壁承受回拉力和給進力。一些設計緊湊的鉆機的起始坑，比接鉆桿所需的坑稍大一點即可。鉆桿單根長度受坑的尺寸限制，這對鋪設速度和鉆桿成本造成影響。3.5.2鉆桿 鉆桿要求有很高的物理機械性能，必須有足夠的軸向強度承受鉆機給進力和回拖力；足夠的抗扭強度承受鉆機施加的扭矩；足夠的柔韌性以適應鉆進時的方向改變；

15、還要盡可能地輕，以方便運輸和使用；同時，還要耐磨損。3.5.3導向系統 多數水平定向鉆進技術要依靠準確的鉆孔定位和導向系統。隨著電子技術的進步，導向儀器的性能已有明顯改善，能獲得相當高的精度。導向系統有幾種類型，最常用是“手持式跟蹤walk-over系統，它以一個裝在鉆頭后部空腔內的探測器或探頭為根基。探頭發出的無線電信號由地面接收器接收，除了得到地下鉆頭的位置和深度外，傳輸的信號還包括鉆頭傾角、斜面面向角、電池電量和探頭溫度等等。這些信息通常也轉送到鉆機附屬承受器上，使鉆機操作者可直接掌握孔內信息，從而據此做出必要的軌跡調整。手持式跟蹤系統的主要限制是：必須要直接到達位于鉆頭上部的地面，這一

16、缺乏可采用有纜式導向系統或裝有電子羅盤的探頭來抑制。有纜式導向系統用通過鉆桿柱的電纜從發射器向控制臺傳送信號。雖然纜線增加了復雜性，但由于不依靠無線電傳送信號，對鉆孔的導向可以跨越任何地形，且可用于受電磁干擾的地方。為使電子元件免受嚴重動載，一種基于磁性計的導向系統用于有沖擊作用的干式水平定向鉆進系統上。系統的永久磁鐵裝在沖擊錘體上，當其旋轉時即產生磁場，磁場的強度及變化由地表磁力計探測，數據交由計算機處理，計算出鉆頭的位置，深度及面向角。3.5.4附助設備 大量的附屬和輔助設備在水平定向鉆進施工中起著重要的作用。拉頭拉管的拉頭類型很多，包括壓力密封式拉頭和專用于水平定向鉆進的改進型拉頭。水平

17、定向鉆進拉頭的一個重要作用是防止鉆進液或碎屑進入成品管，這對鋪設飲用水管特別重要。單動接頭單動接頭又稱旋轉接頭是擴孔和拉管操作中的 基本構件，應設計成防止泥漿和碎屑進入密封式軸承。單動接頭的承載能力從低于5 t至200 t 以上。安全接頭可使用安全接頭保護成品管，該接頭上有一系列在預定載荷下斷開的銷釘，可根據成品管的允許拉伸載荷斷開接頭。這種斷開式接頭不僅可以減少因疏忽造成損失的風險，而且可防止操作者試圖追求高效率采用超過允許載荷回拉力。其它重要的附助設備包括：聚乙烯管焊接機、管道支護滾筒和電纜牽引器。在一些特殊條件下，還可采用管道頂推裝置輔助拉管。3.6鉆進液/泥漿多數定向鉆機采用泥漿作為鉆

18、進液。鉆進液可冷卻、潤滑鉆頭、軟化地層、輔助破碎地層、調整鉆進方向、攜帶碎屑、穩定孔壁、回擴和拖管時潤滑管道；還可以在鉆進硬地層時為泥漿馬達提供動力。常用的鉆進液/泥漿是膨潤土和水的混合物。導向孔施工完成后，泥漿可穩定孔壁，便于回擴。鉆進巖石或其它硬地層時，可用鉆進液驅動孔底“泥漿馬達。一些鉆機采用空氣作為鉆進液，又稱為“干式鉆進工藝。其操作簡單，廢棄物少，不需要太多的現場設備，但受鋪管尺寸和地層條件的限制。與采用泥漿鉆進工藝不同，干式鉆機施工采用高頻氣動錘鉆進。與采用泥漿鉆進工藝一樣，干鉆的鉆頭也有一個斜面，當在某個方位停頓回轉沖擊鉆進時，可控制鉆孔軌跡。鋪設小直徑的管道、導管或電纜線，可使

19、用鑲有碳化鎢合金齒的錐形擴孔器，這種擴孔器安裝有空氣噴嘴，氣流通過鉆桿柱進入，在回擴時空氣氣流去除鉆屑。對于大直徑管道鋪設，采用氣動錘擴孔器，同樣在其后部用單動接頭連接收道。此時回擴孔起主要作用的是氣動錘擴孔器的沖擊作用，而不是鉆機的回拉力，而且回擴過程中可不回轉。4 施工技術4.1工程設計4.1.1程序安排一項有效的施工設計應有以下條目：準備過去施工情況的調查設計計算進一步確認設計、圖紙及計算施工地層情況調查施工測量辦理施工許可證工程實施測量入土點、出土點、鉆孔軌跡軸線和切點鉆機場地準備進場道路準備管子場地準備設備和人員調動管子卸車管子焊接壓力試驗減阻試驗如果需要連接拉管頭焊縫測試處理鉆桿的

20、過度彎曲實施鉆進鉆進調動鉆機和人員安放鉆機準備鉆進液混合設備鉆導向孔通過鉆桿清洗鉆孔分級擴孔根據需要拉管去掉拉管頭實施焊縫測試實施減阻施工配合清理施工現場撤走鉆機和人員或遷移到下一個工地4.1.2設計計算4.1.2.1軌跡測量 一旦選擇確定了施工位置，就應該對鉆孔軌跡作測量并準備詳細的圖紙。鉆孔軌跡和基準線的最后精度取決于測量資料的精度4.1.2.2軌跡設計參數：覆蓋深度 完成巖土勘察，確定了穿越的軌跡，就可確定穿越的覆蓋深度，需要考慮的因素包括鉆孔施工對地面道路、建筑物或河流的影響，以及對該位置已有的管線的影響。推薦穿越的最小覆蓋深度大于鉆孔最終擴孔直徑的6倍以上；在穿越河床時，應在河床斷面

21、最低處之下5m米以上。入、出土角和曲率半徑 8-20的入、出土角適用于大多數的穿越工程。對地面始鉆式，入土角和出土角應分別在6至20之間取決于欲鋪設管的直徑等。對坑內始鉆式，入土角和出土角一般應采用0或近似水平。進展大曲率的彎曲以前最好鉆進一段直線段。曲率半徑確實定由欲鋪設管的彎曲特性確定，管徑越大曲率半徑越大。鋪設鋼管的最小允許彎曲半徑可用以下公式計算。但是，為了利于鋪管，最小彎曲半徑應盡可能大。Rmin=206DS/K2 (m)Rmin最小彎曲半徑 (m)206常數 (Nm/mm2)D管子的外徑 (mm)S安全系數，S=12K2管子的屈服極限 (N/ mm2)輔助參數 入土點或出土點與欲穿

22、越的第一個障礙物之間的距離例如道路、溝渠等應至少大于3根鉆桿的長度。與水體的最小距離應至少為56m，以保證不發生泥漿噴涌。從鉆進技術方面考慮，第一段和最后一段鉆桿柱應是直線的，即沒有垂直彎曲和水平彎曲，這兩段鉆桿柱的長度應至少為10m。入土點與出土點有高差時，應專門另作討論。鉆進測量與精度 孔內測量工具是測量傾角(上/下控制)、方位角(左/右控制)和深度等參數的電子裝置。鉆孔軌跡精度很大程度上取決于孔內測量的精度。當有干擾時，如：無線電發射臺、大型鋼構造(橋梁、樁及其它管線等)和電力運輸線，會影響測量結果。合理的鉆孔軌跡精度應是：導向孔出口處左右1m，上下1m。鉆孔軌跡控制 鉆進導向孔時，每2

23、3m應進展一次測量計算。工程承包商在這些測量計算根基上作出鉆孔軌跡圖。4.1.2.3管材的選擇管線壁厚D/T經歷公式 下表給出了根據鋼管直徑選擇壁厚的推薦值，這些推薦值僅供設計時參考。在最后的設計中，應根據計算應力進展選擇。直徑(D)mm 壁厚(T)mm1526.25152-3059.25305-76212.70762 D/t50對高密度聚乙烯管HDPE管，推薦D/t值小于或等于11，并且咨詢制造廠家。另外，選擇管線壁厚應考慮鋪管長度。鋪管長度越長，管壁應越厚。4.1.3校核計算開場拉管時的管線應力摩擦力、重力全部拉入時的管線應力摩擦力、浮力、彎曲由于過度彎曲造成的管線應力出土角度拉入過程中的

24、管線應力內部壓力、溫度、彎曲、過度彎曲鉆機的錨固力水平和垂直鉆進設備的尺寸土壤、管線尺寸、鉆孔剖面在最后的校核設計計算中，必須計算管道在施工和使用時的應力大小，校核是否在材料強度允許的范圍內。計算中，每一階段的應力都必須從單獨受力和聯合受力分別考慮。如：拉管時，滾柱間跨距造成的應力、作靜壓試驗產生的應力、鋪設時的拉力、管入孔時彎曲和鉆孔軌跡彎曲產生的應力、鉆孔內的附加力和工作應力。1鋪管前a計算靜壓試驗產生的環向和軸向應力；b根據滾柱間的距離，可計算出管線的最大上拱和下垂，并計算出管線的最大張應力。注：在靜壓試驗期間管線是注滿水的，因此計算中必須計入水的重量。2鋪設中a在1.b中計算張應力的方

25、法可用于鋪設階段；b為了計算出應力，必須先計算理論拉力。考慮管線的安全性和拉管時鉆孔彎曲的影響，推薦孔內摩擦系數為1.0。最大預測拉力用于計算軸向應力。c當計算軸向彎曲應力時，允許有10%的實際偏差，即按設計曲率半徑的90%計算。d必須考慮孔內液體靜壓力產生的附加應力。考慮到液體靜壓力的軸向和周向力的影響，推薦安全系數取值1.5。3鋪設后a軸向彎曲應力的計算見2c；b附加外力的計算見2.d；c計算最后的靜壓試驗產生的環向和軸向應力。4使用中a鉆孔曲率的影響見2.c；b附加外力的計算見2.d；c用于計算的管線在使用中的最大工作壓力而產生的軸向和周向應力。許用應力 計算出施工各個階段的單獨受力和聯

26、合受力后，必須與許用應力比較，進展強度校核。一般，許用應力按以下計算：軸向最大許用應力：最小屈服強度的80%；周向最大許用應力：最小屈服強度的72%；組合應力下的許用應力：最小屈服強度的90%。當權威機構可能在以上內容之外提出其他限制條件時，業主應認可并允許修改設計。4.1.4作圖剖面圖剖面圖至少應包含以下信息：工地的縱向剖面圖入土角出土角鉆孔的水平長度鉆孔的實際長度鉆孔剖面的絕對高度或相對覆蓋層最小垂直彎曲度鉆孔軌跡區域內的建筑物或其它管線障礙物欲鋪設管線的信息平面圖平面圖至少應包括以下信息：從委托方提供的施工區地形圖了解到場地的特殊情況鉆孔軸線入土點和出土點的坐標指北的箭頭鉆孔附近的建筑物

27、和其它管線障礙物鉆孔軸線與障礙物之間的最短距離最小水平彎曲度規劃的設備場地和管線場地現場平面圖現場平面圖至少應包含以下信息：各種設備的位置鉆機、工作站、泵等鉆機的固定方法鉆井液配制設備的安放位置進出場道路運輸線路圖確定的運輸線路圖至少應包括以下信息：運輸設備的數量、各自的承載能力運輸設備的位置運輸設備在平面圖中的擺放位置運輸設備的細節管束圖一束管子的示意圖至少應包括以下信息：一束管線的橫截面圖單根管線的直徑捆成一束的方法4.2設備儀器4.2.1定向鉆機水平定向鉆機無論大小，操作與用途都是相似的。一般，鉆機都采用機械或液壓驅動鉆桿，通過鉆桿對孔底鉆頭施加回轉扭矩、給進或回拖力。對水平定向鉆進穿越

28、鋪管的鉆機來說，回轉扭矩和回拖力是其主要參數，它們是根據工程大小及要求選擇鉆機的重要依據。由于水平定向穿越往往鉆進彎曲的鉆孔，所以與其它鉆機相比，對鉆機的轉速要求不高。地表始鉆式鉆機有一個傾斜的給進導軌；坑內始鉆式鉆機一般采用水平的給進導軌。給進導軌長度決定鉆桿單根的長度，也直接影響鉆進過程的平穩性和純鉆效率。當施工條件，鉆孔設計確定時，定向鉆機的選型主要考慮以下因素：鉆孔設計終孔口徑、彎曲曲率半徑、鋪管長度等，根據它們的大小通過回轉扭矩和回拖力來選擇確定鉆機。考慮鉆孔復雜情況到，所選的鉆機能力至少應大于計算所需的30%以上。現場地形、交通條件、管線埋深等，評價這些因素后，選擇采用地表始鉆式鉆

29、機或坑內始鉆式鉆機。現場能源供應條件，選擇采用電驅動還是采用燃油驅動鉆機。地層情況和現場水源供應條件，選擇應用液體循環回轉鉆機或是氣動潛孔錘鉆機。4.2.2定位與導向儀器對于水平定向鉆進穿越工程來說，定位與導向儀是最為關鍵的設備，正確地選擇和使用這些儀器，對施工的成敗和效率，具有決定性的意義。最常用的定位和導向儀有無纜式地表定位系統手持式跟蹤儀器和有纜式定向系統，兩種系統的定位和導向性能都能滿足常規水平定向鉆進穿越工程的需要。在鉆進導向孔時，鉆進工作人員才用導向儀確定鉆具位置，利用導向儀獲取的數據，與預先批準的基準線和軌跡進展比較，調整鉆進軌跡。常用的儀器有以下幾種。4.2.2.1無纜式地表定

30、位與導向系統手持式跟蹤儀 這種儀器在水平定向鉆進中使用最廣，它由一個裝在鉆頭后面的電子信號探頭(發射器)和一個手持式跟蹤接收器組成。探頭發射器一般安裝在鉆頭后面的鉆具內，用于測量孔底鉆具位置的信息，并將信息的電磁信號發射給跟蹤承受器，探頭發射的信號到地表后，由導向人員手持的接收器承受，跟蹤接收器顯示信號強度，信號越強，接收器越靠近發射器。導向人員通過分析接收器提供的數據來監測鉆孔軌跡。許多鉆機裝配有一個遠程接收器，通過它鉆機操作者能夠分析和記錄定位數據。一般，在確定的技術參數范圍內，使用手持式跟蹤儀是最經濟的。大多數的探頭發射器具有方位傳感器，它們是傾角、轉角以及在某些情況下的左/右偏轉計。傳

31、感器測得的數據，顯示在接收器上，并用于控制方向。接收器也能確定從接收器到發射器的深度。操作人員遵守制造商推薦的標準化程序，有助于提高深度測量的準確性。手持式跟蹤儀的優點包括：費用除購置費用外，生產開支頻繁，但成本較低，平時僅需更換電池。更換探頭很昂貴，但一般不會發生。操作有效承受過訓練的定位人員能有效地操作手持式跟蹤儀，為了確保高精度，讀數和解釋信號的知識必須與強烈的責任感相結合。鉆孔的全面測量可提高手持式跟蹤儀的定位精度。生產率與其它方法相比，其數據解釋及時，有利于提高生產率。繪圖手持式跟蹤儀可直接將數據傳送給計算機，由計算機做出鉆孔軌跡圖。手持式跟蹤儀的缺點包括：地形在有障礙物的地方，如繁

32、忙的快車道穿插口或穿過河流。干擾以下情況往往會干擾信號讀數的準確度：儀器上方電力線的磁干擾、地下通訊信號的磁干擾、埋在地下的廢棄物或地層中的障礙物干擾、無線電發射基站的電波干擾等等。深度手持式跟蹤儀受鉆孔穿越深度和其它與孔有關的因素的限制，如:手持式跟蹤儀器一般用于深度不超過21m的鉆孔。連續工作時間定位系統發射器的電池壽命，是選擇能否完成一個鉆孔所需時間的重要指標。遠程跟蹤能力道路和小河的穿越通常可用地表定位系統進展。然而，遠程跟蹤能力通常限于約10m的距離。抗沖擊磁性定位與導向系統 這種儀器是近年來最新開發的用于干式水平定向鉆進的定位與導向系統。在潛孔錘沖擊破碎鉆進中，為使電子元件不受大動

33、載的影響，一種基于磁性計的導向系統用于有沖擊作用的干式水平定向鉆進系統上。系統的永久磁鐵裝在沖擊錘體上，當其旋轉時產生磁場，磁場的強度及變化由地表磁力計探測，探測數據交由計算機處理，從而得出鉆頭的位置、深度及面向角。水平定向鉆進施工中，推薦采用下表進展現場記錄；軌跡記錄測點序號鉆桿長度水平距離側向偏移垂深傾角轉角左/右12345678910.出口一些地表定位系統帶有鉆孔軌跡設計和繪圖系統，它們以特定的間隔，記錄孔內鉆具的深度，可做出導向孔的測量或施工過程圖。4.2.2.2有纜式定位與導向系統有纜式定向與導向系統 有纜式定向系統又稱為有纜式隨鉆測斜儀。有纜式定向儀是與位于孔底非磁性鉆具內的磁性探

34、頭或位于普通鉆具內的陀螺儀相連的，連續的纜線穿過鉆桿內部，再與地面的計算機相連。有纜式定向系統的優點包括：深度由于電源和信號由纜線傳輸，因此對導向鉆孔的深度或長度沒有限制。精度有纜式系統可與地面坐標測量輔助系統一起使用，可提高測量精度。探頭產生的信息傳送到地表計算機，可用于評價施工軌跡。記錄處理計算機處理測到數據，得出準確的“隨鉆施工數據。有效性在費時的堅硬巖石鉆進中，不用為更換電池而頻繁地起下鉆具。有纜式定向系統的缺點包括：費用在低價的地下管線鋪設施工市場，設備購置費或人員設備的租金高，然而該缺點經常被高成功率和復雜孔的準確度所消除。數據的解釋儀器的操作需要經過培訓的專家，這對于許多鉆進承包

35、商來說，難以穩定地發揮作用并且成本較高。纜線的連接連接纜線需要時間，一節一節的纜線連成電纜，可能造成讀數不準，并且增加了非生產性的輔助時間。常用的有纜式定位與導向系統有以下兩種：磁性定向儀 磁性定向儀是用于長、深孔穿越的行業標準儀器。使用磁性定向儀，鉆進操作人員可在鉆進的任何時候計算鉆孔位置，進展鉆孔糾偏，因此能使鉆孔軌跡與設計穿越軌跡一致。磁性定向儀用穩固的三軸磁力計測定鉆具位置與當地地磁場的關系，它是一個電子羅盤，用一個三軸加速度計測定鉆具位置與地軸的關系，它是一個電子水平儀。由數字傳送儀輸出數據，給出鉆具的狀態信息，狀態信息包括：導向鉆具的傾角、方位角和工具面向角。連續取得的每一組測量數

36、據都用于計算鉆孔的實際位置與設計軌跡的偏差。計算每一測點增加的位置偏差，能繪出實際的鉆孔軌跡。這類儀器的精度為：傾角度數+/- 0.1，方位角度數+/- 0.3。磁性定向儀還可以與實時跟蹤系統Tru-Tracker結合使用。實時跟蹤系統由放置于鉆孔上方地表的電纜組成。測量電纜的位置，給其選擇性地施加電壓，產生強度和位置的局部磁場。磁性定向儀對感應磁場很敏感，鉆進期間，采用專用軟件可提高磁性定向儀的定位精度。陀螺儀 陀螺儀測量系統用得不多。陀螺儀可保持固定的方向，且不受磁干擾的影響。然而，陀螺儀的大小受鉆桿內徑尺寸限制。小尺寸的陀螺儀精度低，且漂移增加，還要求專業人員操作。4.2.2.3本卷須知

37、選擇應用上述儀器，應以現場技術要求和費用考慮為根基。一般，地表定位系統最廉價，但僅能用于距離較小的穿越。磁性定向儀用于較大的管線鋪設工程，這些工程為避開已有地下管線鉆進較深，且磁干擾小，能識別和量化。工程選擇的磁性定向儀和備用儀器，應有最近期的工廠標準校驗，以確保其誤差在生產商的額定范圍之內。在現場對轉角的標準誤差檢查，應在工程施工前進展。轉角的標準誤差檢查也可在探頭安裝進鉆具后，與確定的方向對照進展檢查。磁性定向儀應置于沿鉆孔基準線的地面上即一樣磁干擾區使儀器在一個圓周內以不變的方向轉動時，記錄下數據。轉動檢查至少應檢查8個點。按鉆進時的傾角狀態檢查，4個點足夠。應沿鉆孔軌跡的不同位置，選擇

38、地按鉆進時的傾角狀態檢查磁場變化，確定儀器經過該處的方位。如果可能，傾角狀態檢查應使用裝在無磁鉆具內的磁性定向儀。檢查時得到的所有數據都應記錄，供與鉆進施工期間比較。在開場鉆進導向孔時，使用Tru-Tracker的位置，應驗證方位角并按需要調節。必須記錄Tru-Tracker測量的資料和方位角的變化。因為磁干擾、錯誤的方位定位、儀器失靈或操作員的失誤，可產生錯誤的導向。然而偏斜的孔可用于建設正確的鉆孔方位定位。將實際的鉆孔位置和方向與計算的數據作比較，可用于進展重新鉆進的設計。重新鉆進時，鉆桿退回到技術要求確定的點，然后重新鉆進那段導向孔。測量數據代表導向孔的位置，隨后的擴孔操作可能改變鉆孔的

39、位置。例如，在軟土層，由于擴孔器被拉時受張力，擴孔傾向于使孔變直。為了減少合格的導向孔偏離或“跑離，實踐證明：擴孔中使用套洗鉆管是一種很好的施工方法。4.2.3輔助設備除鉆機和定位與導向儀器外，還需要其他一些的輔助設備。如：使用鉆進液或泥漿的鉆進，需要泥漿泵、攪拌機、泥漿凈化器等設備；使用“干鉆巖石系統的鉆進，需要較高風壓和較大風量的空氣壓縮機。鉆孔進、出口工作坑和泥漿循環坑的開挖，可能需要使用挖掘機。現場搬運大直徑管道或其他重物，可能需要吊車。鋼質管道的連接和拉頭的焊接，需要電焊機；聚乙烯管道PE管的連接需要熔融焊機，等等。4.3工作人員水平定向鉆進需要的工作人員數量，取決于穿越工程和使用設

40、備的大小。一般，中型鉆機的施工班組應由57人組成。標準的工作崗位及其職責是：定位及導向崗位1人。主要職責：勘察工地，確定適當的鉆機布置、入射角度和高程，確定孔徑及分級擴孔方案，操作定位及導向儀器，發出調整鉆孔軌跡的指令，并與鉆機機長交流這些決定，記錄導向數據。這一崗位應由工程師以上的專業技術人員擔任。鉆機機長或班長1人。主要職責：準備和調節鉆具，操縱鉆機，與導向人員交流鉆進情況，設定機組的進度方案和工作狀態，管理機組人員。這一崗位應由具有專業技師資格的人員擔任。鉆進泥漿人員或泥漿工1人。主要職責：掌握整個鉆進液的攪拌、凈化和循環系統，監視需要的水量，保持良好的水質、調節PH值，按特殊的施工要求

41、調整適宜的鉆進液成分，使粘度、固相含量、比重等技術指標到達要求。機械工、電工12人。主要職責：監視與維護機械及電氣設備的正常運轉，出現故障時進展維修，幫助鉆進中的所有其它操作。雜工12人。主要職責：幫助進展所有的鉆進操作，包括操作鉆桿、監測泥漿池、攪拌泥漿、供應水、操作重型設備以及纜線的連接。鉆進機組的目的是安全地到達最高生產率。4.4鉆具與鉆桿鉆具與鉆桿是由鉆機的大小和類型、以及設計孔的環境和地層決定的。4.4.1鉆具 一般指孔內鉆頭至鉆桿之間的所有鉆進裝置，又稱孔底鉆具組合(BHA)，BHA應根據使用的定位系統、土層條件和穿越深度的變化而改變。典型的BHA裝配如下：軟土層/手持式跟蹤BHA

42、由可改變角度和方向的噴射或鏟形鉆頭、探頭室和鉆桿組成。中硬土層/手持式跟蹤BHA由銑齒牙輪鉆頭、改變角度和方向控制的彎接頭、探頭室和鉆桿組成。硬土或巖石層/手持式跟蹤BHA由鑲齒牙輪鉆頭、預先安置好彎頭的泥漿馬達、探頭室和鉆桿組成。圖4.4.1a圖4.4.1a 硬土或巖石層/手持式跟蹤軟土層/有纜式BHA由鉆頭、彎接頭、浮動接頭、裝有探頭的定向接頭、泥漿馬達、無磁鉆鋌和鉆桿組成。除鉆頭外，整個BHA由無磁性鋼材組成。硬土或巖石層 /有纜式BHA由鉆頭、泥漿馬達、浮動接頭、定向接頭、無磁鉆鋌和鉆桿組成。圖4.4.1b圖4.4.1b 硬土或巖石層 /有纜式4.4.2鉆桿 選擇適宜的鉆桿非常重要，鉆

43、桿的外徑和壁厚對鉆孔彎曲半徑有影響。大直徑鉆桿不能安全地進展小曲率半徑的彎曲，因而不能用于短距離彎曲孔。鉆桿直徑越小，越易彎曲，在適當的地層條件下更適合短距離孔。設計的鉆孔彎曲半徑應大于欲鋪設的鋼管和鉆桿的允許彎曲半徑，或至少是其直徑的1200倍。用其它非剛性材料的管道，如高密度聚乙烯管HDPE，彎曲半徑可以更小。鉆孔彎曲半徑越大，回拉時鋪設管線越安全。相反，如果鉆孔軌跡設計按管材計算的最小彎曲半徑，那么沒有誤差的余地。如要使用孔底泥漿馬達，需要最大的鉆桿內徑或水眼，以提供適宜的鉆進液流量，將地表壓力損失和鉆桿壓力損失降到最低，這樣可給鉆頭提供最大水馬力。鉆桿、膠管、單動接頭及其它接頭的內徑(

44、水眼)是保證足夠流量的重要因素。4.5施工場地及布置4.5.1施工場地水平定向鉆進穿越工程需要兩個別離的工作場地：設備場地鉆機的工作區和管線場地與設備場地相對的鉆孔出土點工作區。場地大小取決于設備類型、鋪管直徑和鉆進穿越長度。設備場地圖4.5.1.a 安放設備、施工操作需要充足的工作面積。一般應保證鉆進設備周圍具有至少大于鉆桿單根長度的操作空間，設備上方應無障礙以保證吊放和防止落物。如果設備是可別離的，擺放設備位置可由一些較小的、不規那么的面積組成。管線場地圖4.5.1.b 應提供足夠長的工作空間便于欲鋪設管子的連接。穿越工程的設計，應盡量設法將欲鋪設的管線做到全長度一次性拉入，并盡可能防止水

45、平方向的彎曲。屢次回拉連接收線會增加施工風險。在城市市區施工時，由于受街道圍墻的限制或必須在擁擠的小胡同、人行道、風景區或特殊的公共通道的地方工作，設備須線性排列，占據空間不超過單行道寬度。施工場地還應考慮可能干擾鉆架或起重機操作的空中設施，以及可能影響設計軌跡線和鉆機布置的地下設施。交通頂峰期對工作時間的限制也影響施工場地的充分利用。施工場地還須考慮開挖進、出口坑和泥漿循環池。盡管水平定向穿越對公共設施的破壞最小，但必須告知財產所有者或管理機關，這些坑是定向穿越施工的必要組成局部。1.水平定向鉆機2.電力供應設備3.鉆桿4.水泵5.泥漿攪拌池6.泥漿凈化設備7.泥漿泵8.泥漿材料倉庫9.發電

46、機10.倉庫11.12.現場辦公室13.入口坑14.鉆屑處理池圖4.5.1a 設備場地1.鉆屑處理池2.出口坑3.施工設備4.管線導輪5.生產管線6.鉆桿7.倉庫圖4.5.1b 管線場地4.5.2工作坑進、出口工作坑是非常重要的，進、出口工作坑可有以下功用：兼作地層情況和地下管線及構筑物的探坑；用作泥漿循環池的組成局部；作為連接與拆卸鉆具、鉆桿、管線的工作坑；坑內始鉆式鉆機的設備安放位置。進、出口工作坑的大小，取決于其功能和深度，一般至少應為11m，當深度較深時，還必須考慮挖掘工作中穩定坑壁，形成坡度，坑口尺寸更大。在考慮坑的功用時，如欲用于接收工作的出口坑，需考慮焊接工作的操作空間；如果欲鋪

47、設的管線直徑大，那么出口坑必須延長成適合管道平直回拖的長槽；等等。坑內始鉆式鉆機的工作坑，因需要利用坑的前、后壁承受鉆進中的給進力和回拉力，那么必須對坑壁進展加強和支護。4.5.3泥漿循環池泥漿循環池一般由返回池、沉淀池、供漿池三個以上的池組成。池之間由溝槽連接，其間還可有泥漿凈化設備或裝置。泥漿循環池的大小根據泥漿返回量的多少確定，一般至少應為111m，為保證泥漿自由沉淀的效果，沉淀池可大一些或多12個。4.6鉆進液鉆進液通常是鉆進泥漿。鉆進泥漿有許多功能，最 基本的是維持鉆孔的穩定性。另外，泥漿還有攜帶鉆屑、冷卻鉆頭、噴射鉆進等功能。鉆進液的成分根據底層條件、使用要求作調整。管道與孔壁環狀

48、空間里的鉆進液還有懸浮和潤滑作用，有利于管道的回拖。鉆進泥漿經泥漿泵泵入鉆桿，從鉆頭噴射出來，在經鉆桿與孔壁的環狀間隙還回地面。鉆進液是一種由清水+優質粘土膨潤土+處理劑(假設需要)或清水+少量的聚合物+處理劑(假設需要)的混合物。膨潤土是常用的泥漿材料，它是一種無害的泥漿材料。鉆進過程中，監控和維持粘度、比重、固相含量等技術參數是極為重要的。當孔內情況有所改變時，可以按需要調整這些參數。鉆進液應在專用的攪拌池中配制。從鉆孔中返回的泥漿需經泥漿沉淀池或泥漿凈化設備處理后，再送回供漿池，或與新泥漿混合后再使用。常用的泥漿凈化方法是分級濾出不同粒徑的土屑，如：從孔口返回的泥漿依次通過振動篩、除砂器

49、、沉淀池處理。鉆屑增加鉆進液的固相含量，固相含量必須始終控制在30%以下，這樣才能保證堵塞鉆孔。作為環保施工技術，對非開挖水平定向鉆進的鉆進液進展適當處理可防止在地表不能存放鉆進液的問題。使用后的膨潤土泥漿不含有害處理劑最常用的處理方法是散布在田野里，用后的膨潤土泥漿散布在田地、牧場或管線周圍，對工程承包商和土地主人都是有利的。預先設計好泥漿處理技術可降低實際處理成本。4.7管線制作4.7.1原那么根據適用的規那么和標準制作、裝配管線。4.7.2焊縫拉管前需用焊縫檢測儀對管線進展連續檢測，發現問題及時進展修理。4.7.3過度彎曲控制最小允許彎曲半徑和最大允許拉伸間距范圍，可保證管線受力始終低于

50、規定的最小屈服強度。4.7.4減阻對于大直徑管線，為了控制拉力在所用鉆機的允許范圍之內，需進展減阻。減阻還有減少對涂覆層的磨損作用。4.7.5回拖回拖期間，鉆機操作者必須監測和記錄相關數據，如拉力、扭矩、拉管速度和鉆井液流量等。應注意不超過管線的最大允許拉力。4.7.6管線涂層保護層有抗腐蝕和抗磨蝕的作用。定向穿越往往會遇到不同的地層情況，管道回拉時經常受磨蝕，所以需要在管線外層涂保護層。涂層與管線應有很好的粘結力以抵抗地層的破壞，并且外表應光滑結實減少摩擦力。在管線施工中，推薦的保護層應與現場的接頭保護層或內保護層一致。接頭保護層 焊接部位也應涂敷保護層，這是防磨蝕管道的一個關鍵野外工序。為

51、防止回托時接頭保護層脫落，不應使用纏繞式保護層。保護層的修復 回拖施工可能造成小面積的保護層損壞，對此應進展手工修補，如采用油漆刷或滾筒進展涂敷修復。膠帶纏繞式修補不能用于回拉損壞保護層的修復。抗磨外層 穿越中管線遇石頭、卵礫石或堅硬巖石時，推薦在防腐層之外再涂敷高強度耐磨層。4.8鉆進過程鉆進過程分三步：導向孔、擴孔、回托鋪管。4.8.1導向孔 鉆進導向孔是水平定向穿越施工的最重要階段，它決定鋪設的管線的最終位置。鉆桿按設計的進入點以預先確定的812角度鉆入地層，在鉆進液噴射鉆進的輔助作用下，鉆孔向前延伸。在堅硬的巖層中，需要泥漿馬達鉆進，鉆桿的末端有一個彎接頭控制軌跡的方向。在每一根鉆桿鉆

52、入后，應利用手持式跟蹤或有纜式定位儀測量鉆頭位置，推薦至少鉆進每根鉆桿應測量一次。對有地下管線、關鍵的出口點或調整鉆孔軌跡時，應增加測量點。將測量數據與設計軌跡進展比較，確定下一段要鉆進的方向。鉆頭在出口處露出地面，測量實際出口是否在誤差范圍之內。如果鉆孔的一局部超出誤差范圍，可能要拉回鉆桿，重新鉆進鉆孔的偏斜局部。當出口位置滿足要求時，取下鉆頭和相關鉆具，開場擴孔和回拉。4.8.2擴孔 同徑鋪設時，導向孔完成之后，可直接回拖鋪管。但是，大多數導向孔需要擴孔，將孔徑擴至能鋪設管道。終孔孔徑一般應為管線外徑的1.21.5倍。地層情況復雜時，擴孔直徑越大越好；但是，孔徑越大，維持孔壁穩定越困難。應

53、考慮鉆進液和鉆屑返回的環空間隙和鋪設管線的彎曲半徑。根據要求的終孔直徑和土層條件，擴孔可一次或屢次完成。不同地層應采用不同的擴孔器。刮刀擴孔器用于軟土層；筒形擴孔器用于混合土；鑲嵌硬質合金塊的牙輪擴孔器用于巖石層。擴孔器的類型和地層條件直接影響擴孔速度。采用與地層相匹配的擴孔器和適當的鉆進液流量是擴孔施工的關鍵，可節約資金和時間。4.8.3回拖鋪管 鉆孔擴大后，管線可回拉進入充滿泥漿的孔中。準備回拉的管線應在出口一側連接并進展檢測。如果鋪設的是鋼管，推薦將鋼管放在滾筒上以減少摩擦力，保護管線的涂層。對于高強度聚乙烯管HDPE管通常不需要這個工序。鉆桿使用一個拉頭或拉鉤和一個單動接頭與鋪設管連接

54、，單動接頭用于防止管線回轉，并擰壞管線。也可將擴孔器安裝于拉頭與鉆桿之間，以確保鉆孔暢通，回拉時，可向孔內泵入潤滑液。4.9清理現場拉管和其后的測試試驗靜水壓測試、定徑清管器、密封測試等工作完成后，應清理管線現場和設備現場。這項工作包括排除入口坑和出口坑中的鉆進液，并回填這些工作坑。4.10文件資料4.10.1值班記錄值班記錄和現場報告必須符合實施所在行業的語言習慣，應每天向委托方代表遞交這些報告。對于每一道工序都應作現場記錄，也包括對管道減阻或回填廢棄鉆孔的情況。每日進度報告應包括以下內容：地點日期工程名稱實施者分包商使用人員使用設備使用材料意外事件值班記錄至少應包括：地點時間拉力扭矩泵送流

55、量泵壓意外事件報告由工程承包商保存，以保持更詳細的記錄。4.10.2原始資料委托方需要的所有原始資料和記錄應在全部工作完畢后4周內提供，應提交一份原件和一份復印件。原始資料應至少包含以下內容：圖紙平面圖橫向剖面圖、平面圖、斷面圖記錄如4.10.1所述場地清理竣工照片資料913開工前的場地情況重大活動清理后的場地情況實踐證明：提交記錄和資料時，由委托方和承包商對工程正反兩方面的經歷進展一次總結討論是非常有益的，它有助于改善并提高施工質量。5探測技術5.1操作程序5.1.1施工前的設計采用圖紙定位已有地下管線穿越工程的設計是非常關鍵的。工程初始調查應有一份綜合的地面建筑物及地下管線匯編圖，用于正確

56、設計鉆進的基準線。對已有地下管線初勘精度是以后鋪設精度的根基。在極個別情況下，資料不充分的鋪設施工可能造成對財產的損壞和對生命的傷害。地下管線工程SUE技術的應用推廣，提供了更好的繪制地下管線圖方法。對工地條件的掌握程度，說明了確定地下管線準確位置的努力和花費。設計者依據業主資料和已有地下管線圖紙進展水平定向鉆進鉆孔軌跡的設計。5.1.2探測儀器與技術方法5.1.2.1管線探測儀在開挖揭露地下管線之前，使用管線探測儀是了解地下管線的很好方法。管線探測儀一般利用電磁波信號進展定位。當金屬線中通以電流時，會產生電磁場，發射電磁波信號，用管線探測儀探測該信號。沒有管線沒有電流時，那么不能確定管線位置

57、。非金屬體如塑料或PVC管不能導電，應采用其他定位方法探測非金屬管線。信號發射器發出的信號可在管線中激發電流，產生可識別的信號。高頻信號比低頻信號更易使管線產生電偶。高頻信號比低頻信號發射出更多電磁波信號，有“溢出趨勢，當與附近其它線路形成電偶，可能造成定位錯誤。低頻信號比高頻信號輻射的更遠。有些發射器可調節輸出功率，調節信號強度，信號越強，信號沿管線傳得更遠。信號越強，“溢出的可能性越大。設置高功率影響識別單條管線的能力。被動的信號是管線工作時的“自然電磁信號。電力和有線電視同軸電纜都能產生可探測的信號。在埋有高壓電力線附近工作是非常不安全的。沒有電流時，電力線不能產生可探測信號。因此，采用

58、被動信號探測的結果是不可靠的，只能作為參考。5.1.2.2探地雷達(GPR)GPR通過向地下發射無線電波，用接收器記錄反射信號來探測地下的物體。計算機記錄數據，應用軟件解釋數據。GPR探測在獲取地質數據和地下異常方面非常有用。盡管它能給管線定位，但卻不能區分管線性質。使用GPR時，應對地層、地下水和地面條件進展校驗，使解釋結果與工程條件相適應。由于工地條件影響GPR的頻率，所以在探測的設計階段應分析這些影響，空中分布線路和地層是關鍵因素。5.1.2.2 地震法探測地震法探測與GPR相似，它用壓力波代替電磁波，它通常應用于不太擁擠的地方，它能提供更深的探測數據。5.1.2.4非破壞性的氣/液壓真

59、空挖掘點探儀在設計初期，設計者采用電子跟蹤技術查找地下管線，確定出地下管線在地表的位置。在關鍵位置和基準線與地下管線相交處，可采用非破壞性真空挖掘法點探儀確定地下管線的準確位置與深度。電子地下探測有不確定性，隨當地的干擾和現場條件變化而變化。盡管可將許多不同的電子定位技術一起使用，提高電子定位的準確性，但是用非破壞性的氣/液壓真空挖掘方法揭露地下管線是更好的方法。采用傳統的大地測量能準確定位管線位置。車載空氣或液壓真空挖掘系統，利用高壓空氣或水松動并破碎管線周圍的土，將碎屑吸入容器罐，揭露出管線并測量。真空系統作為揭露管線最安全的方法已被管線業主廣泛承受。真空挖掘通常限制在5m深度，深5m以下

60、的管線，更強調采用電子探測。對于非常深的鋪設工程，設計者必須依賴于從前鋪設的準確資料和施工前探測的全部資料。使用點探儀挖掘，應按要求給管線做標記，在設計圖中準確描述所有管線，并在施工前解決所有問題。所有線路跟蹤勘察和勘探孔勘察的資料應合并到設計書中。5.1.3人工探測技術方法盡管有許多電子的、機械的探測技術方法，在實際施工中，同時采用人工探測，也是一種非常有效的并廣為施工單位所承受的技術方法。人工探測是通過尋找和跟蹤地下管線的標志物，如各種天然氣、自來水、下水道、電力、電訊等的地表井蓋，進入井中測量管線的走向和深度。由于這種方法直觀、準確，在國內得到廣泛應用。人工探測方法簡單，經濟實用，效果可