摘　要：随着城市化进程的不断加快，地下管网建设需求日益增长，传统开挖施工方式在复杂城市环境下面临诸多挑战，如交通干扰大、环境破坏严重、施工周期长等问题。在此背景下，非开挖定向穿越技术作为现代地下管线敷设的重要手段，在燃气工程中展现出显著优势。本文围绕燃气工程中非开挖定向穿越技术的应用展开系统研究，深入分析其施工特点与关键技术环节，涵盖施工准备、导向孔钻进、分级扩孔、管道回拖及竣工检测等全过程。结合实际工程案例，探讨地质条件、管材选型、轨迹设计与施工控制对工程质量的影响，并提出优化建议。

关键词：燃气工程；非开挖定向穿越技术；施工要点；应用研究

一、燃气工程施工特点

燃气工程作为城市基础设施的重要组成部分，其施工具有显著特点。燃气管道多敷设于城市地下，施工环境复杂多变，常面临不同地质条件，如软土、砂石、岩石等，给施工带来极大困难。同时，城市地下管线错综复杂，包括给排水、电力、通信等管线，施工过程中需精准避开这些既有管线，避免对其造成破坏，否则将引发严重后果。此外，燃气具有易燃易爆特性，对施工质量与安全性要求极高，任何施工失误都可能导致燃气泄漏，引发爆炸、火灾等安全事故，威胁人民生命财产安全。因此，燃气工程施工需严格遵循相关规范标准，确保施工质量与安全。

传统开挖施工方式在燃气工程中存在诸多局限性。大面积开挖地面不仅破坏城市道路、绿化等基础设施，影响城市交通与居民正常生活，还可能引发扬尘污染等环境问题。在穿越河流、铁路、建筑物等特殊地段时，开挖施工往往难以实施，需进行大规模的围堰、拆迁等工作，导致施工成本大幅增加，施工周期延长。而且，开挖施工对地质条件适应性较差，在复杂地质条件下易出现塌方等安全事故。

二、燃气工程非开挖定向穿越技术要点

（一）施工准备

施工准备工作对于燃气工程非开挖定向穿越技术的成功实施至关重要。地质勘察需详细了解穿越区域地层岩性、土层分布、地下水位等，为施工方案提供依据。管线探测要精准掌握其他地下管线位置、走向与埋深，避免施工破坏。依据地质条件和穿越长度选好导向钻机、泥浆泵等设备并调试，确保正常运行。按设计要求准备管材、泥浆材料等，管材质量需符合标准。各项准备工作相互关联，为后续施工的顺利开展奠定坚实基础。

（二）导向孔施工

导向孔施工是燃气工程非开挖定向穿越技术中的核心环节，直接决定整个穿越路径的精度与可行性。设计阶段需综合地形起伏、地下障碍物分布及地质特性，设定合理的入土角、出土角与曲率半径，确保轨迹平顺且满足管道应力要求。钻进过程中，导向钻头在钻杆推动下沿预定路径前行，其空间位置由地面接收器与探头实时反馈，操作人员据此微调钻进参数。高精度导向系统能够捕捉钻头的深度、倾角与方位变化，实现厘米级定位控制。泥浆在钻进中持续注入，形成稳定泥膜，有效支撑孔壁，防止坍塌，同时携带岩屑返出地表，保持孔道畅通。不同地层对泥浆性能要求各异，砂层需提高粘度以增强护壁能力，黏土层则需调整失水量避免缩径。钻进节奏需与地层响应相匹配，过快易导致偏离轨迹，过慢则影响效率。每一段推进都伴随着数据监控与动态调整，确保导向孔精准贯通于预设通道之中。这一过程融合了地质判断、机械操控与流体控制，体现出现代非开挖施工的技术集成性与精细化特征。

（三）分级扩孔

分级扩孔是导向孔形成后扩大钻孔直径以满足管道回拖要求的关键工序，其质量直接影响回拖阻力与成孔稳定性。导向孔直径通常仅为200毫米左右，而燃气管道外径多在400毫米以上，必须通过多级扩孔逐步扩大至设计孔径。扩孔级数依据终孔直径与地层条件确定，一般采用3至5级递进扩孔，每级扩孔直径增量控制在100至200毫米之间，避免一次性扩孔过大引发孔壁失稳。扩孔器类型需匹配地质特征，软土层可选用桶式扩孔器，岩石段则采用牙轮或滚刀式扩孔器，确保切削效率与设备寿命。扩孔过程中，泥浆排量保持在180至250升/分钟，泵压控制在8至15兆帕，以保证孔底清洁和泥浆护壁效果。扩孔速度维持在每分钟0.8至1.2米，过快易造成卡钻或孔径不均，过慢则影响施工进度。每级扩孔完成后需回扩一次，确保孔道圆滑通畅。扩孔作业需连续进行，防止停顿导致泥浆沉淀或孔壁收缩。整个过程依赖钻机扭矩、回拖力与泥浆参数的协同调控，体现非开挖施工中机械、地层与流体三者之间的动态平衡。

（四）管道回拖

管道回拖是燃气工程非开挖定向穿越技术的关键一步，直接关系到工程的成败。回拖前，管道焊接要严格控制质量，焊缝需经探伤检测，确保焊接合格率达100% 。防腐层厚度要均匀，一般环氧煤沥青防腐层厚度不小于0.6毫米，以抵御土壤腐蚀。回拖力计算需精准，依据地质报告和管径等，回拖力一般控制在钻机最大回拖力的 70% 以内，防止拉力过大损坏管道。回拖过程中，速度保持在每分钟0.5至1米，匀速平稳推进，避免急停急启。泥浆排量维持在每分钟150至200升，降低管道与孔壁间摩擦力。同时，密切监测钻机拉力、扭矩等参数，拉力异常增大可能是孔壁塌落或管道受阻，扭矩突变或意味着扩孔不圆顺。回拖时还需安排专人沿线巡查，观察地面有无隆起、塌陷等情况，确保回拖安全顺利完成，使管道精准就位。

（五）竣工检测与验收

竣工检测与验收是燃气工程非开挖定向穿越施工的最终环节，直接关系到管道运行的安全性与可靠性。回拖完成后需立即开展管道位置复测，采用电磁定位仪或陀螺测斜仪进行轨迹校核，实测中心线偏差应控制在水平方向 ±0.5 米、垂直方向 ±0.3 米以内，确保穿越路径符合设计要求。管道焊缝须 100% 进行无损检测，常用超声波探伤（UT）与射线检测（RT），Ⅱ级合格率不得低于 98% ，不合格焊口必须返修并重新检测。防腐层完整性通过电火花检漏仪检验，检测电压依据防腐等级设定，如聚乙烯三层结构（3PE）防腐层需施加15kV直流高压，漏点密度不得超过每平方米0.5个。压力试验是核心验收项目，强度试验压力不低于设计压力的1.5倍，对于中压燃气管道通常为 0.6MPa 以上，稳压时间不少于4小时，压降率小于 1% 视为合格；严密性试验则在工作压力下持续24小时，监测压力波动与环境温度变化。所有施工记录、检测报告、材料合格证等资料须完整归档，形成闭环管理。验收过程由建设单位牵头，联合监理、设计、运营及质检部门共同实施，确认各项指标达标后方可签署交付文件，投入通气运行。

结论

燃气工程非开挖定向穿越技术在燃气管道铺设中具有显著的优势，能够有效减少对周围环境的影响，提高施工效率，降低施工成本。然而，该技术的应用也面临着诸多挑战，如地质条件复杂、地下管线众多等。在实际应用中，必须严格按照施工技术要点进行操作，做好施工准备、导向孔施工、分级扩孔、管道回拖以及竣工检测与验收等各个环节的工作，确保工程质量和安全。同时，要不断加强对非开挖定向穿越技术的研究和创新，提高技术水平和应用能力，为燃气工程的建设和发展提供有力的技术支持。未来，随着科技的不断进步和工程实践的不断积累，非开挖定向穿越技术将在燃气工程中得到更广泛的应用和发展。

参考文献

[1]吴巍蓉.城镇燃气管道非开挖定向穿越施工技术应用研究 [J]. 住宅与房地产，2024（5）：215-217.

[2]陶雪平.城市燃气管道非开挖定向穿越施工技术研究[J].中国化工贸易，2025（17）.

[3]谢海波.浅谈燃气管道工程非开挖定向穿越技术应用[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术，2023.

[4]甄伟.关于燃气管道非开挖定向穿越施工技术的应用探讨 [J]. 地产，2023（23）：0197-0199.