穿越南水北调中线干线安阳段
专题设计报告
项目号：CPENC-BD14233
版次： A 版
中国石油集团工程设计有限公司华北分公司工程设计证书编号：A111001641
工程勘察证书编号：010065-kj
二〇一四年十一月
穿越南水北调中线干线安阳段
专题设计报告
项目经理：
总工程师：
总经理：
1工程概况
河南安彩能源榆济线对接工程起自安阳市安阳县柏庄首站（位于安阳县柏庄镇北花村西南，与榆济线安阳分输清管站相邻建设），由柏庄首站向东南敷设，管道经安阳县柏庄镇、崔家桥镇、永和乡、瓦店镇、安阳新区高庄乡、到开发区安彩高科分输站（位于安阳市开发区），从安彩高科分输站出站后向南敷设穿越南林高速后沿南林高速向西穿越南水北调后与豫北支线连接。沿线共高线路截断阀室2座。线路全长63km,设计压力6.3MPa，管径D610mm，管道材质L415。沿线共有河流中型穿越工程2处，铁路穿越3处，高等级公路穿越8处（其中高速公路4处）。
南水北调干渠穿越位于河南省安阳市龙安区宝莲寺镇南二十里铺村西北约1km处。本穿越设计包含主管穿越，主管穿越均采用定向钻穿越方式，所在地区等级为二级，穿越工程等级为中型，穿越桩号为AD002~AD003，单出图水平长度为738.1m，定向钻穿越实长为726.8m，一般段实长为21.7m，一般段管道规格为D610×12 L415直缝埋弧焊钢管。该段线路不敷设光缆。由于穿越处距离安彩高科分输站距离为7.7km，距离与榆济线对接点距离为3.2km,故不再在穿越点两侧设置截断阀室。
2设计依据
1）《安彩能源榆济线对接工程可行性研究报告》，中国石化集团中原石油勘探局勘察设计研究院2013年7月；
2）《安彩能源榆济线对接工程AD002~AD003桩南水北调干渠
穿越测量资料》，SV14063-HL004,中国石油工程设计有限公司华北分公司2014年8月。
3）《安彩能源榆济对接工程AD002~AD003桩南水北调穿越勘察资料》，地-14153，中国石油工程设计有限公司华北分公司2014年8月。
3设计遵循的主要规范、标准、设计要求1）《输氧管道工程设计规范》（GB50251-2003);
2)《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2013）；
3）《油气输送管道工程水平定向钻穿越设计规范》(SY/T6968-2013）；
4）《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB50424-2007）；
5）《油气输送管道线路工程抗震技术规范》（GB50470-2008）；
6）《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB50369-2006）；
7）《石油天然气钢质管道无损检测》（SY/T4109-2013）；
8）《石油天然气工业管线输送系统用钢管》（GB/T9711-2011）；
9）《钢质管道焊接及验收规范》（SY/T4103-2006）；
10）《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》（GB/T21246-2007）；
11）《埋地钢质管道交流干扰防护技术标准》（GB/T50698-2011）；
12）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》（GB/T23257-2009);
13)《定向钻穿越管道外涂层技术规范》（Q/SY1477-2012);
14)《涂覆涂料前钢材表面处理清洁度的目视评定第1部分：未
涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》（GB/T8923.1-2011）；
15）《其他工程穿越或跨越南水北调路线干线工程设计技术要求》（NSBD-ZXJ-1-02);
16)《其他工程穿越或跨越南水北调路线干线工程管理规定（试行）》，南水北调路线干线工程建设管理局2013年5月2日。
4设计原则
1）遵守国家及当地政府的法律、法规，严格执行国家和行业有关设计标准、规范；
2）满足南水北调干渠相关管理部门的特殊要求；
3）本着安全第一、环保优先的原则，重视环境保护，节约能源，节约土地，做好资源的回收利用，尽可能减少对不可再生资源的占用；
4）采用先进、成熟的技术，吸收国内外新的科技创新成果；
5）优化设计方案，做到技术可行、安全可靠、经济合理、施工工艺成熟。
5设计范围
本册设计范围为河流中型穿越中南水北调干渠穿越）AD002桩~AD003桩），AD002桩坐标X=3988763.30,Y=530970.66(1954年北京坐标系），AD003桩坐标X=3988727.17,Y=530233.96(1954年北京坐标系），设计内容为河流穿越界限划分桩内的管道设计、水工保护、防腐及阴极保护设计。
6穿越位置选择
6.1穿越的必要性
6.1.1项目建设的必要性
1）城市自身发展的需要
城市燃气是现代化城市人民生活和工业生产的重要能源。发展城市燃气可以节约能源，减轻城市污染，提高人民生活水平，促进工业生产，提高产品质量，对加速建设现代化城市，改善城市的生态环境和投资环境具有重要意义，其社会综合效益显著。城市燃气的发展水平也是城市现代化水平的重要标志，是建设现代化城市的必要条件。
由于西气东输已接近满负荷运行，本工程将与西气东输豫北支线连通，使本工程将与西气东输豫北支线连通，使其具有双气源，缓解西气东输供气压力，并与规划建设的安彩高科高端玻璃产业园区连接，进一步提高供气安全，更好地履行天然气安全保供责任。
2）环境保护的需要
随着社会的发展进步，人类对生存环境的要求越来越受到重视，传统的以燃煤为主的燃料结构对环境造成的巨大影响，也越来越被人类所共识，治理环境刻不容缓。增加优质能源在城市能源消费结构中所占的比重，特别是加大天然气的利用，可以大量减少主要大气污染物二氧化碳、烟尘的排放量，是减少大气污染物对人体损害，提高人民生活质量的最为直接、有效的利用方式。
3）发展城市燃气，具有较好的社会效益、经济效益。利用天然气作为工业用燃料，可以提高工业产品质量和设备利用效益，节约能源：可以改善城市市政公共设施，改善城市的投资环境，社会效益和
经济效益显著。
4）用户的需要
随着我国城镇居民生活水平的提高，人民对生活的舒适性有了更高的要求，经济性不再是消费者追求的唯一目标。发展利用天然气，可以减轻城市居民生活的劳动量及劳动强度、改善家居环境，降低或消除液化石油气在运输、储存、销售、使用等环节上的安全隐患。使用天然气在经济上比使用液化石油气及电能具有一定的优势。
5）缓解豫北支线沿途地区用气紧张局面
豫北地区经济发达，能源相比短缺，在向工业化和城镇化发展的过程中，能源需求急剧增长。随着环境保护的要求越来越高，对清洁能源尤其是天然气的需求非常迫切。虽然该地区已有西气东输豫北支线、中石化榆济管道、华润燃气、豫北昆仑等气源供气，但仍旧有较大的用气缺口。豫北支线沿途地区预计2015年天然气需求量为12.98×108m3,缺口约 4.88×108m3; 2020年天然气需求量为26.56×108m3,缺口约11.76×108m3; 2025年需求量为35.28×108m3,缺口约15.48×108m3。缓解豫北支线沿途地区用气压力。
6.1.2干渠穿越的必然性
南水北调工程是优化我国水资源时空配置、解决我国北方水资源严重短缺问题的特大型基础设施项目，位于本工程建设区域内的干渠属南水北调中线工程，其宏观走向为东南至西北；而本工程由于已确定的安彩高科分输站的位置在南水北调干渠的东侧、已确定的与豫北支线连接点的位置在南水北调干渠的西侧，本工程宏观走向为由东向
西。因此本工程与南水北调干渠不可避免的会发生交叉。
6.2穿越位置选择原则
1）符合线路总体走向，线路局部走向可根据穿越位置进行调整；
2）应满足南水北调中线管理局及规划部门的相关规定和要求；
3）选择在无永久（构）筑物段穿越；
4）尽量避开灾害性地质地段（如活动地震断裂带、滑坡等），选择有良好、稳定地层的地方穿越南水北调干渠；
5）穿越位置附近应有一定的施工场地及便利的交通运输条件。
6.3穿越位置确定
本工程管道出安彩高科分输站后沿南林高速南侧向西在中州路东侧与豫北支线连接，线路走向为由东向西，与南北走向的南水北调工程干渠存在交叉。
该段线路较为顺直，且为安阳市规划部门指定要求的走向，管道穿越南水北调位置单一，因此不再进行比选。
穿越位置位于河南省安阳市龙安区宝莲寺镇南二十里铺村西北约1km处，管道与南水北调垂直交叉，穿越位置距离北侧的南林高速跨南水北调大桥250m，距离南侧的南水北调安阳配套工程枢纽350m，穿越处上下游无其他建构筑物，穿越处属缓丘区，两侧地形平坦开阔，均为农田。
穿越南水北调干渠处桩号为：AD002号桩和AD003号桩。见图6.3-1。
7自然地理条件
7.1地形地貌
管道所经地区属剥蚀岗丘区，地形稍起伏，地势开阔，属农业区，主要种植玉米和谷物等，南水北调干渠位于穿越场区中部，全渠段封闭保护，渠道内全断面混凝土衬砌，总宽约100m，其中渠顶宽约55m，渠两侧为大堤，右侧为沥青路面，左侧为碎石路面。
7.2工程水文
南水北调干渠安阳段工程起点为汤阴县驸马营村羑河交叉建筑物出口，终点为安阳县施家河村东豫、冀两省交界的漳河交叉建筑物进口。该渠段是南水北调中线一期工程的组成部分，担负向安阳以北地区的供水任务。安阳段工程由全挖、全填、半挖半填渠道工程、河渠交叉工程、左岸排水工程、渠渠交叉工程、路渠交叉工程、控制工程等建筑物组成。渠线总长40.322km,其中渠道长39.359km，建筑物长0.963km。该段包括各类交叉建筑物共58座，其中河渠交叉3座、左岸排水16座、渠渠交叉9座、铁路交叉1座、公路交叉25座、控制建筑物4座。总干渠渠道、各类交叉建筑物和控制工程等主要建筑物为1级建筑物。渠道设计流量235m3/s,设计水位为94.05~92.19m，设计底宽10.5m~18.5m，设计边坡1：2~1：3。7.3气象条件
管道沿线均在安阳市境内，属北温带大陆性干旱型季风区气候。据安阳市气象站观测资料；
1）气温：年平均气温最高14.6℃，最低12.8℃，平均13.6℃.气温极值最高41.7℃，最低-21.7℃。
2）降雨量：年降雨量最大1182.2mm，最小271.9mm，平均599.9mm。雨期多集中在七、八月份，约占年降雨量的60％。
3)蒸发量：年蒸发量最大2335.3mm，最小1584.3mm，平均1998.5mm。
4）风向、风速：每年八月到翌年二月多刮北风，最大风速为23m/s；每年三月到七月多刮南风，最大风速为14m/s。
5）冻土：冻土深度一般年份多在10cm以上，30cm以下。最大冻土深度35cm（1977年1月17日）。
6）霜：本区年平均无霜期为194天，最长230天（1978年），最短177天（1960年），初霜日多年平均在10月21日，最早10月9日（1970年），最晚11月12日（1983年），平均终霜日在4月3日，最早在3月12日（1968年），最晚在4月21日(1965年）。7.4穿越处交通状况
穿越处东侧约500m为G107省道，西侧为土路，施工机具可以利用国道、水泥路和土路到达穿越点，交通较方便。
7.5穿越干渠现状
管道穿越南水北调干渠处，渠底宽约21m，上口宽约60m，断面呈深槽型。根据2010年6月25日河南省南水北调印发的《南水北调中线一期总干渠（河南段）两侧水源保护区划定方案》的规定要求，一级保护区范围渠道管理边界线向两侧分别外延200m。
7.6工程地质条件
7.6.1地层岩性
1）区域地质
管道沿线大地构造位置为中朝准地台—华北坳陷—内黄凸起，管道沿线区域位于新华夏系太行山隆起与华北坳陷区的交接部位—汤阴地堑的北部。
由于先后受构造应力挤压和扭曲，形成了一系列近南北向、北北东、北西西向构造形迹。其中在安阳县境内有汤东断裂、青羊口断裂。几个深大断裂构成了安阳的总体构造格局，即西部为太行山隆起、中部为汤阴断陷、东部为内黄隆起。其次为北西西向的安阳南断裂、安阳北断裂及河北的漳河断裂等。再次为这两组断裂之间的次一级的小型断裂，多呈北北东向，数量众多。太行山隆起、汤阴断陷、内黄隆起这些构造单元被安阳南、北断裂等北西西向构造所切错、形成了类棋盘式构造，并产生了一系列北西西走向的更次一级的凸起和凹陷，显示西高东低的阶梯关构造地貌格局。
2）地层结构
根据野外勘察成果，结合室内土工试验，在勘察深度范围内，地层情况分述如下：
①粉质黏土：黄色，可塑，土质不均匀，含角砾，局部含卵石，表层约0.30m为耕土层，该层主要分布在穿越场区两侧农田地段表层，一般厚0.30m~2.50m,层底深度为0.30m~2.50m，层底高程为
85.00m~102.70m。
②砾岩：青灰色，第三系半成岩，以泥质胶结为主，部分呈钙质胶接，胶结强度总体较弱，根据钻探揭露情况，该层在南水北调干渠
西侧（010~004号孔之间）胶结总体较弱，以泥质胶结为主，岩芯很破碎，呈卵石状，在干渠东侧总体总体胶结程度较好，以钙质胶结为主，岩芯较破碎，局部呈短柱状，砾石粒径一般20mm~50mm，最大80mm左右，磨圆度较好，母岩成分以石英、砂岩和灰岩等为主，该层分布在整个场区，一般厚1.30m~6.80m之间，层底深度为3.80~8.80m，层底高程为78.50m~99.10m。
粉质黏土：黄褐色~灰黄色，第三系半成岩，硬塑，不均匀，含较多钙质结核，局部地段钙质结核呈厚层状分布，该层主要分布在场区大部分地段，而008和009号钻探未见揭露，一般厚1.20m~5.20m之间，层底深度为 6.20m~9.20m，层底高程为
85.50m~94.90m。
④泥灰岩：青灰色，泥状结构，块状构造，岩芯呈柱状，呈透镜体状分布于003和004号孔附近，分布厚度为0.40m~0.50m。
⑤泥灰岩：灰白色，第三系半成岩，岩芯呈硬塑黏性土状态，部分呈砂土胶结状态，较均匀，含钙质结核，局部夹砂质泥岩薄层，该层分布在整个场区，勘察深度仙未揭穿，最大揭露厚度16.00m，最大揭露深度为35.30m，最深揭露高程为59.70m。
⑥砂质泥岩：灰黄色，第三系半成岩，粉砂质结构，泥质胶结，较均匀，含钙质结核，该层主要只在004号孔底部揭露，但未揭穿，揭露厚度为4.50m，最大揭露深度为35.20m,最深揭露高程为63.90m。
主要穿越层为第⑤泥灰岩、⑥泥岩。
7.6.2穿越场地水、土腐蚀性评价
根据管道沿线于河流穿越处所取地下水水样分析结果，判定场区地下水对钢质管道具中等腐蚀性，上部土壤对钢质管道具中等腐蚀性。
7.6.3河床稳定性分析评价
南水北调干渠此区段为地表明渠，渠两侧有钢筋混凝土大堤和护底，渠槽固定，渠道横向无变化，河势稳定，河床稳定性良好。7.6.4岸坡稳定性分析
管道穿越处无南水北调干渠两侧有混凝土堤坝和护底，防洪能力较强，岸坡稳定性较强。
7.6.5场地地震效应
根据《中国地震动峰值加速度区划图》和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010)附录A，场区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震第一组。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）4.3.1条，场区不存在饱和砂土，可不用考虑场区地震液化问题。
7.6.6不良地质作用的分析评价
经野外勘察，穿越处无滑坡、崩塌、泥石流等不良地质作用。
8穿越方案选择
8.1穿越方案选择原则
针对管道穿越干渠的特点，根据干渠形态、干渠宽度、南水北调中线干线工程建设管理局出台的相关规定、防洪设防标准、工程地质及水文地质条件等综合考虑，确定合理的穿越方式。
8.2穿越方案分析
简单介绍下南水北调的情况：南水北调渠宽约60m，断面呈深槽型，两侧有明显大堤，根据2010年6月25日河南省南水北调印发的《南水北调中线一期总干渠（河南段）两侧水源保护区划定方案》的规定要求，一级保护区范围渠道管理边界线向两侧分别外延200m。
根据南水北调的防洪设防标准、工程地质及水文地质条件，管线通过南水北调干渠有定向钻穿越、跨越、顶管三种方式。
定向钻穿越：定向钻法施工进在干渠两岸陆地上进行，具有施工技术成熟、施工工艺简单、不破坏大堤、对环境影响较小、施工周期较短、综合造价较低等优点，但是对地层岩性要求一般较高，比较适合穿越层为粘土、粉质粘土等土质地层。南水北调干渠穿越处主要为泥灰岩与泥岩，适宜定向钻施工。
跨越：根据南水北调干渠穿越处地形、地貌及区域地质条件，跨越穿越方式施工工艺复杂，投资高，难度大，且跨越穿越容易被打孔盗气和其他有意或非有意的人为破坏，不利于管道长期安全运营。
顶管：顶管法施工在干渠两岸陆地上进行，穿越长度约480m，需要在中间设置中继站，投资较高。同时若干渠的渠槽较深，两侧还需要设置深竖井，风险高，投资高。
通过上述比选，推荐采用定向钻穿越南水北调干渠。
9穿越方案设计
9.1穿越工程等级
穿越处渠底宽约为21m，渠上口宽约60m，且两侧有明显堤
防，按照《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2013),该穿越工程等级按中型穿越考虑，设计洪水频率为2％（50年一遇）。
9.2穿越土层选择
南水北调干渠穿越段主要穿越层为泥灰岩。但需要穿过卵石层，卵石层采用夯套管隔离措施进行处理。
9.3穿越出入土点、曲线设计
穿越管段的出、入土点根据穿越地形、地质条件、穿越管径大小、南水北调干渠一级水源地边界等确定。
主管道定向钻穿越入土点距干渠东侧总干渠保护围栏约为297m ，入土角10°，入土点坐标X=3988762.43,Y=530952.88(1954年北京坐标系）；出土点距干渠西侧总干渠保护围栏约为319m ，出土角控制在8°，出土点坐标X=3988727.36,Y=530237.89(1954年北京坐标系）。穿越管段的曲率半径以1500D 为宜（D 为穿越管段外径）。穿越段管线管段距离南水北调干渠渠底距离为19.4m 。定向钻穿越长度为726.8m 。
9.4定向钻穿越段计算
钻机造型计算
钻机设备的能力按设计穿越长度计算，故对726.8m 的穿越段进行钻机回拖力核算。
DLK d D D Lf F s s s πδγγπ+????????? ??+-=2412
其中：
F —计算回拖力，kN ；
L—穿越长度，726.8m；
D—管道外径（包括防腐层厚度，防腐层厚度取3mm），0.616m；
D—钢管外径，0.610m；
s
d—钢管内径，0.590m；
s
δ—钢管壁厚，0.012m；
γ—钢管容量，78kN；
s
γ—泥浆重度，取12kN/m3；
1
f—摩擦系数，一般在0.1~0.3之间，取0.3；
k—粘滞系数，一般在0.01~0.03之间，取0.3。
经计算，回拖力kN
=。
F5.
501
根据国内、外的经验，一般设计时取回拖力的值为计算回拖力的1.5~3倍，由于本工程主穿越地层为泥岩层，所以取3倍的安全系数，设计回拖力取值为不小于1504.5kN,即选取回拖力大于1504.5kN的钻机即可进行本次穿越。
9.5不良地质处理措施
在南水北调干渠地质中存在对定向钻不利的卵石层、砾岩层，常用的工程技术措施有：
1）大开挖法。采用大开挖的方式将两岸卵石层、砾石层全部挖出，再进行钻孔和回拖。大开挖法比其他技术措施工程量大，但是风险性最小；
2）开挖换填法。将两岸所要穿越的卵石层、砾石层部分挖除后，回填一种定向钻更适合的土质。这也是一种降低施工风险的方法；
3）注浆固化法。采用水泥砂浆注浆的方法，使卵石层、砾岩层固化成一个整体，用对付岩石的方法来进行定向钻穿越。此方法风险性在于固化土体会使穿越地层强度过大钻头进困难，且注浆后对周围环境影响较大；
4）下套管法。采用套管隔离卵石层、砾岩层的作法来穿越卵石层。即将套管沿一定角度顶进，将卵石层、砾石层隔离，并用泥浆或其他措施把套管内的卵石、砾砂置换出来。下套管法对定向钻控向技术的精度要求较高。
综上所述，根据入、出土两端砾岩、卵石层厚度和深度，对入土端采取夯进钢套管方式隔离不良地质（砾岩）方式通过，钢套管规格为D1219×22螺旋缝弧焊钢管。入土端砾石层厚约7m，入土角度为10°，套管夯进长度为28m。出土端采用开挖换填的方法进行卵石层穿越，开挖段为0+702.4—0+734.4段，开挖长度为38.5，开挖深度为5.4m，宽度管道中线两侧各3m，开挖回填素土并夯实后在进行定向钻操作。
9.6附属设施
管道标识按《管道干线标记设置技术规范》（SY/T6064-2011）执行。
管道穿越两侧各设置标志桩和警示牌各1个；
为了防止取土、整治过程中有意或无意对管道产生破坏，在非定向钻段管道上方0.5m全线设置警示带；
由于南水北调干渠一级水源保护区边界范围内不宜设置永久性
建（构）筑物，在边界范围外管道上方每100m处设置加密桩，加密桩与其他标示桩不宜重复设置。
9.7建议施工方法
1）施工工期安排
为降低施工难度、减少对环境的影响，并保证顺利施工，推荐本穿越工程避开汛期，在枯水期进行施工，并且必须一次性连续完成施工，中间不得间断。
2）穿越施工场地布置与平整
管段定向钻钻机场地入土端60m×60m，出土端60m×60m。在入、出土端场地内各挖泥浆地1个，其尺寸为30m×30m×1m，泥浆池底部与四周用土工布铺垫，以防泥浆渗漏到地层中。进场便道根据实际情况修筑，修筑后路面能够满足大型设备进场要求即可。
进场便道根据实际情况修筑，修筑后路面能够满足大型设备进场要求即可。
3）管道安装
穿越段管子规格为D610×12L415直缝埋弧焊钢管，高温型三层PE加强级防腐层，管道敷设水平长716.4m。
定向钻穿越管道敷设起点在里程0+17.8（km+m)处，终点在里程0+734.2(km+m)处，水平长716.4m；西岸开挖沟埋敷设管道在里程0+734.2（km+m）处与定向钻穿越部分连接，水平长3.9m；东岸开挖沟埋敷设管道里程0+17.8（km+m)处与定向钻穿越部分连接，水平长17.8；
沟埋穿越部分管沟尺寸视施工时地下水水位高低、施工单位排水条件和是否沟上或沟内组装而定，原则上与线路相同；管道下沟稳管后可直接利用原土质回填。
4）回拖
回拖场地按12m 宽考虑，在回拖场地内、入土点与出土点所形成直线的延长线上，穿越处出土点地势平坦开阔，管道布管和预制场地良好，采用发送沟方式回拖，发送沟沟底宽不小于1.2m ，深度一般为1m ，管道回拖时，应往发送沟内注满水。
10穿越管段计算
10.1设计参数
本穿越设计压力与线路部分相同，为6.3MPa,管道外径材质采用L415 D610直缝埋弧焊钢管，制管标准采用《石油天然气工业管线输送系统用钢管》（GB/T9711-2011)。
10.2用管壁厚计算
穿越段直管壁厚按下式计算：
[]σδ2s PD =
式中：δ—钢管的计算壁厚（mm ）；
P —输送介质的设计压力（MPa),取6.3；
s D —钢管的外直径（mm ），取610；
[]σ—输送钢管的许用拉应力（MPa)，[]s t F σσΦ=；
F —设计系数，穿越处为二级地区，考虑安全、环保等因素，取0.4；
s σ—钢管规定屈服强度（MPa)，415MPa ；
Φ—焊缝系数，取1.0；
t —温度折减系数。
经核算直管段壁厚应不小于11.58mm ，冷弯弯管壁厚应不小于11.66mm ，直管段壁厚、冷弯弯管壁厚取12mm ，热煨弯管壁厚取12mm 。
10.3管道径向屈曲失稳计算
穿越管段在扩孔回拖时，空管在泥浆压力作用下的径向屈曲失稳按下
式进行核算。s yp P P F ≥?
式中：F —穿越管段设计系数；
yp P —穿越钢管所能承受的极限外压力，MPa ；按下式计算：
()0612=+??
????++-m P P P mn m p cr s yp cr s yp σσ 其中：2
,20f n D m s ==σ； s P —泥浆压力，MPa ；
s σ—钢管屈服强度，MPa ；
cr P —钢管弹性变形临界压力，MPa ；按下式计算：
22
12μσ-???? ??=s s cr D E P s E —钢管弹性模量；
δ—钢管壁厚，mm ；
D —钢管外径，mm ；
μ—波桑比；