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 pipeline crossing engineering
GB 50423-2013
主编部门：中国石油天然气集团公司
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2014年7月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第267号
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 50423-2013，自2014年7月1日起实施。其中，第3.3.3、4.1.2、5.1.9、6.1.9、7.2.9条为强制性条文，必须严格执行。原《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423-2007同时废止。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2013年12月19日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发2011年工程建设标准规范制订、修订计划的通知》(建标[2011]17号)的要求，本规范由石油工程建设专业标准化委员会组织中国石油天然气管道工程有限公司会同有关单位在国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423-2007的基础上进行修订而成。
修订过程中规范编制组结合近年来油气管道穿越工程的建设实践，经广泛调查研究，认真总结工程实践经验，参考有关国际标准和国内先进标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规范。
本规范共分8章和7个附录，主要技术内容为：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，隧道法穿越设计，公路、铁路穿越设计，焊接、试压及防腐等。
本规范修订的主要技术内容是：1) 在“3 基本规定”中，删除了原规范的“3.5 铁路(公路)穿越”、“3.6 隧道穿越位置的选择”两节，将其内容纳入相关章节中；2) 在3.2.2条中增加了冲沟穿越的设计系数，在山岭隧道内敷设的管道按照隧道不同分级采用了不同的设计系数；3) 在“4 挖沟法穿越设计”中，取消了“裸管敷设”的要求与计算内容；对河床采砂、采矿人为活动对管道的影响提出了要求；4) 在“5 定向钻法穿越设计”中，对回拖力计算公式进行了修正；5) 在“6 隧道法穿越设计”中，对盾构、顶管隧道埋深根据国内外有关规范作了修订，补充规定了隧道防水等级要求，对钻爆法的隧道衬砌参数根据工程实践经验、结合管道隧道自身特点进行了修订，增加了盾构隧道结构计算要求，对顶管顶力公式进行了修订，对中继站的布置提出了具体要求；6) 在“8焊接、试压及防腐”中，增加8.2.8条，对定向钻法穿越工程管道回拖前后测径和严密性试压提出了具体要求。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理，由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。执行过程中如有意见或建议，请寄送中国石油天然气管道工程有限公司(地址：河北省廊坊市和平路146号，邮政编码：065000)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人：
主编单位：中国石油天然气管道工程有限公司
参编单位：胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司
铁道第三勘察设计院集团有限公司
中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司
主要起草人：史航 程梦鹏 张文伟 简朝明 李国辉 蒲高军 刘建武 张邕生 闫庆华 安玉红 孟庆余 甘继国 王晓峰 李强 马晓成 许杰 向波 陈文备 詹胜文 马红昕 高红 王鸿 陆江 张志广 刘其民 李志勇 陈杰 王贵涛 刘艳东 唐培连 杨威 左雷彬 铁明亮 马志富 任启瑞
主要审查人：王树宽 赵炳刚 张怀法 刘嵬辉 梁羽腾 谭明星 尹刚乾 王小林 廖德义 庞鑫峰 李晓曦 胡银学 于景龙 樊黑钦
1 总则
1.0.1 为了在油气输送管道穿越工程(以下简称穿越工程)设计中贯彻国家有关法规政策，确保工程质量、安全、环保、经济合理，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于油气输送管道在陆上穿越天然或人工障碍的新建和扩建工程设计。
1.0.3 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
2.0.1 管道穿越工程 pipeline crossing engineering
管道从天然或人工障碍物下部通过的建设工程。
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2.0.2 穿越管段 crossing section
穿过天然或人工障碍物地段的管道，其长度包括穿越障碍物的长度和两侧连接段的长度。
2.0.3 水域 water areas
天然形成或人工建造的河流、湖泊、水库、沼泽、水塘、养殖塘、水渠区域。
2.0.4 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数据，包括设计洪水流量、设计洪水水位、设计洪水流速。
2.0.5 冲沟 gully
水流冲刷形成的沟堑。
2.0.6 水下管道稳定 underwater section pipeline stabilization
水下管段不产生漂浮或移位的条件。
2.0.7 水平定向钻穿越 crossing by horizontal directional drilling
用水平定向钻机敷设穿越管段。
2.0.8 隧道穿越 pipeline crossing in tunnel
在隧道中敷设穿越管段。
2.0.9 钻爆法隧道 tunnel by digging
采用爆破开挖地下坑道方法修筑的隧道。
2.0.10 盾构隧道 tunnel by shield digging
用盾构机掘进建造的隧道。
2.0.11 顶管法隧道 tunnel by pipe jacking
用顶管机掘进建造的隧道。
2.0.12 斜巷 incline，inclined shaft
纵向坡度大于10°的倾斜隧道，通常指管道陆上隧道或水域穿越隧道平巷两侧的斜隧道。
2.0.13 竖井 shaft
为满足隧道施工、运营管理而修建的地下直立井筒状的构筑物。
2.0.14 沉井 sinking well
竖井的一种，在地面上分段预制竖井并通过挖土分段沉入到地下一定深度后形成的地下构筑物。
2.0.15 地下连续墙 underground diaphragm wall
采用专用挖掘机械在地层中成槽或成孔并用泥浆充填护壁后，浇注钢筋混凝土或插入预制混凝土构件所形成的地下连续墙体结构。
2.0.16 钻孔咬合桩 drilling bitten pile
平面布置的相邻桩圆周相嵌、相互咬合而形成的混凝土“桩墙”。
2.0.17 型钢水泥土搅拌墙 section steel and cement soil mixed wall
在连续套接的三轴水泥土搅拌桩内插入型钢形成的复合挡土止水围护结构。
2.0.18 三轴水泥土搅拌桩 soil-cement pile mixed by three shafts
以水泥作为主固化剂，通过三轴搅拌机将固化剂和地基土强制搅拌，使地基土硬化成具有连续性、抗渗性和一定强度的桩体。
2.0.19 作用 action
施加在结构上的集中力或分布荷载和引起结构外加变形或约束变形的间接作用。
3 基本规定
3.1 基础资料
3.1.1 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。介质物性资料及输送工艺参数的要求应符合现行国家标准《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的有关规定。
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3.1.2 穿越工程设计应符合管道工程专项评价的结论及批复意见。
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3.1.3 选定穿越位置后，根据设计阶段的要求，按照现行国家标准《油气输送管道工程测量规范》GB/T 50539和《油气田及管道岩土工程勘察规范》GB 50568的有关规定，应取得下列资料：
1 工程测量资料，包括1:200～1:2000平面地形图与断面图；
2 工程地质报告，包括1:200～1:2000地质剖面图、柱状图、岩土成分及物理力学指标、地震、水文地质及工程地质勘察的结论意见。
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3.1.4 水域穿越勘察钻孔布置应符合下列要求：
1 挖沟埋设穿越管段，应布置在穿越中线上。
2 水平定向钻、隧道敷设穿越管段，应交叉布置在穿越中线两侧各距15m～30m处，交叉勘探点间距宜为50m～100m。在岩性变化复杂时，局部钻孔间距可为15m～30m。
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3.1.5 位于设计地震动峰值加速度 a≥0.1g地区的河流大中型穿越工程，应查清下列四种情况，并取得量化指标：
1 有无断层，断层活动性质，断层一次性最大可能错动量；
2 地震时两岸或河床出现开裂或错动的情况；
3 地震时地基土液化的资料；
4 地震时两岸滑坡或崩塌的可能性及参数。
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3.1.6 穿越管道及隧道抗震设防应按照现行国家标准《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB 50470的有关要求设计。
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3.1.7 穿越管段应根据现行国家标准《钢质管道外腐蚀控制规程》GB/T 21447的有关规定，取得防腐蚀控制设计所需的相关环境资料。
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3.2 管道材料与计算
3.2.1 穿越工程用于输送油、气的钢管，应符合现行国家标准《石油天然气工业管线输送用钢管》GB/T 9711的有关规定，并应根据所输介质性质、钢管规格、钢材等级、使用条件补充有关技术条件要求。对于管径小于DN300，设计压力小于6.3MPa的输油钢管或设计压力小于4.0MPa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》GB/T 8163、《高压化肥设备用无缝钢管》GB 6479、《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310要求的无缝钢管。
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3.2.2 符合本规范第3.2.1条的钢管，其许用应力应按下列公式计算。
式中：[σ]——输送油气钢管的许用应力(MPa)；
σs——钢管的规定最小屈服强度(MPa)；
Φ——钢管焊缝系数，符合本规范3.2.1条要求标准的钢管，西取1.0；
t——温度折减系数，当设计温度小于120℃时，t 值取1.0；
F——强度设计系数，按表3.2.2取值。
表3.2.2 强度设计系数
注：1 穿越渡槽、桥梁、古迹可视其重要性按水域穿越取用设计系数。
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的有关规定。
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3.2.3 穿越段钢管的直径与壁厚之比应小于100，并应满足各种穿越条件下的管道径向稳定要求，壁厚应按下式计算。
式中：δ ——钢管计算壁厚(mm)；
P ——输送介质设计内压力(MPa)；
D ——钢管外直径(mm)；
[σ]——输送钢管许用应力(MPa)。
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3.3 水域穿越
3.3.1 穿越工程应获得设计所必需的水文资料；穿越水域上、下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冲淤资料；位于库区的工程，还应取得库岸再造影响范围资料。
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3.3.2 选择的穿越位置应符合线路总体走向，应避开一级水源保护区。对于大、中型穿越工程，线路局部走向应按所选穿越位置进行调整，并应符合下列要求：
1 穿越位置宜选在岸坡稳定地段。若需在岸坡不稳定地段穿越，则应对岸坡作护岸、护坡整治加固工程。
2 穿越位置不宜选择在全新世活动断裂带及影响范围内。
3 穿越宜与水域轴线正交通过。若需斜交时，交角不宜小于60°，采用定向钻穿越时，不宜小于30°。
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3.3.3 水域穿越工程应按表3.3.3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。
表3.3.3 水域穿越工程等级与设计洪水频率
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3.3.4 对于季节性河流或无资料的河流，水面宽度可按不含滩地的主河槽宽度选取；对于游荡性河流，水面宽度应按深泓线摆动范围选取，若无资料，宜按两岸大堤间宽度选取；若采用挖沟法穿越，当施工期水流流速大于2m/s时，中小型工程等级可提高一级；有特殊要求的工程，可提高工程等级。
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3.3.5 穿越管段可采用挖沟法埋设、水平定向钻法敷设、隧道法敷设形式。大中型穿越工程应作方案比选。
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3.3.6 穿越长度和埋深应符合下列要求：
1 穿越长度宜涵盖设计洪水淹没范围。主河道的穿越长度应包括两岸防洪堤，并满足堤防保护的距离要求。当两岸无防洪堤时，主河道的穿越长度应根据管道使用期间可能的河床摆动范围确定。
2 当两岸设有防洪堤坝及规划防洪堤坝时，穿越的起始位置及堤下埋深应满足水利主管部门规定。
3 当工程建在水库泄洪影响范围内时，穿越管段埋深应综合泄洪时的局部冲刷及常规泄水的清水冲刷深度确定。
4 新建或规划库区内的穿越工程，穿越长度和埋深应满足库岸再造作用后的稳定性要求。
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3.3.7 穿越管段与公路桥梁、铁路桥梁、水下隧道并行敷设的最小距离应根据穿越形式确定，并应符合下列要求：
1 当采用开挖管沟埋设时，管道中线距离特大桥、大桥、中桥、水下隧道最近边缘不应小于100m；距离小桥最近边缘不应小于50m。
2 当采用水平定向钻穿越时，穿越管段距离桥梁墩台冲刷坑外边缘不宜小于10m，且不应影响桥梁墩台安全；距离水下隧道的净距不应小于30m。
3 当采用隧道穿越时，隧道的埋深及边缘至墩台的距离不应影响桥梁墩台的安全；管道隧道与公路隧道、铁路隧道净距不宜小于30m。
4 当不能满足上述要求时，应协商确定。
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3.3.8 水域穿越管段与港口、码头、水下建筑物之间的距离，当采用大开挖穿越时不宜小于200m，当采用定向钻穿越、隧道穿越时不宜小于100m。
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3.3.9 当采用水平定向钻或隧道穿越河流堤坝时，应根据不同的地质条件采取措施控制堤坝和地面的沉陷，防止穿越管道处发生管涌，不应危及堤坝的安全。水平定向钻入土点、出土点及隧道竖井边缘距大堤坡脚的距离不宜小于50m。
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3.3.10 穿越通航的水域，管段的埋深应避免船锚或疏浚机具对管道的损伤。两岸应按现行国家标准《内河交通安全标志》GB 13851的有关规定设置标志。
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3.3.11 当穿越管段区域河道内有对河床的形态及地质条件产生影响的挖砂、采矿活动时，管道的穿越长度、埋设深度应位于影响范围以外，并应采取必要的防护措施。
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3.3.12 通过饮用水源二级保护区的水域大型穿越工程，输油管道在两岸应设置截断阀室。截断阀室应设置在便于接近、不被设计洪水淹没处。输气管道在两岸可不设截断阀室。
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3.3.13 挖沟法穿越管段，不应在设计洪水位浸淹范围内设置锚固墩。
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3.3.14 地震时易发生土壤液化的开挖法穿越管段，不宜将穿越管段沟埋在液化层内。确需埋入液化地层内时，应采取换土、软体排、土工布袋压载措施，不应采用混凝土马鞍型压重块稳管。
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3.3.15 穿越沼泽地区，应根据不同的沼泽类别采用支架法、换土法、砂桩加固法、填石法、预压法或筑堤法敷设穿越管段。
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附录G 无套管穿越公路车辆荷载产生的管道循环应力计算
G.1 车辆荷载产生的管道环向循环应力计算
G.1.1 车辆荷载产生的管道环向循环应力σHh应按下式计算：
式中：σHh——车辆荷载产生的管道环向循环应力(kPa)；
KHh——公路车辆荷载产生环向循环应力的刚度系数，可按表G.1.1-1取值，当不能从表中直接获取数据时，应按图G.1.1-1确定；
GHh——公路环向循环应力的几何因素，可按表G.1.1-2取值，当不能从表中直接获取数据时，应按图G.1.1-2确定；
R——公路路面类型系数，可按表G.1.1-3取值；
L——公路车辆车轴类型系数，可按表G.1.1-3取值；
Fi——冲击系数。冲击系数是输送管线在穿越处埋深H的函数，按表G.1.1-4取值，当不能从表中直接获取数据时，可内插确定；
w——车轮均布荷载标准值，取双轴 w＝583kPa。
表G.1.1-1 公路车辆荷载产生管道环向应力的刚度系数 KHh
图G.1.1-1 公路车辆荷载产生管道环向应力的刚度系数 KHh
表G.1.1-2 公路环向循环应力的几何因素 GHh
图G.1.1-2 公路环向循环应力的几何因素 GHh
表G.1.1-3 公路路面类型系数 R 和车轮车轴类型系数 L
表G.1.1-4 公路车辆荷载冲击系数 Fi
公路车辆荷载产生环向循环应力的刚度系数 KHh，应根据土壤弹性模量 Er和管道的壁厚与直径的比值 δ/D 确定。其中，土壤弹性模量 Er，应按表G.1.1-5取值。
表G.1.1-5 土壤弹性模量 Er
G.2 车辆产生的管道轴向循环应力计算
G.2.1 车辆荷载产生的管道轴向循环应力?σLh应按下式计算：
式中： σLh——车辆荷载产生的管道轴向循环应力(kPa)；
KLh——公路车辆荷载产生管道轴向循环应力的刚度系数，按表G.2.1-1取值，当不能从表中直接获取数据时，应按图G.2.1-1确定；
GLh——公路轴向循环应力的几何因素，按表G.2.1-2取值，当不能从表中直接获取数据时，应按图G.2.1-2确定。
表G.2.1-1 公路车辆荷载产生管道轴向应力的刚度系数 KLh
图G.2.1 公路车辆荷载产生管道轴向应力的刚度系数 KLh
表G.2.1-2 公路轴向循环应力的几何因素 GLh
图G.2.1-2 公路轴向循环应力的几何因素 GLh
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1) 表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
2) 表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3) 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
4) 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《地下工程防水技术规范》GB 50108
《输气管道工程设计规范》GB 50251
《输油管道工程设计规范》GB 50253
《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369
《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB 50470
《油气田及管道岩土工程勘察规范》GB 50568
《高压锅炉用无缝钢管》GB 5310
《高压化肥设备用无缝钢管》GB 6479
《内河交通安全标志》GB 13851
《油气输送管道工程测量规范》GB/T 50539
《输送流体用无缝钢管》GB/T 8163
《石油天然气工业管线输送用钢管》GB/T 9711
《钢质管道外腐蚀控制规程》GB/T 21447
《预制混凝土衬砌管片》GB/T 22082
《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T 640
《钢筋机械连接技术规程》JGJ 107
《公路桥涵设计通用规范》JTGD 60
《公路工程质量检验评定标准》JTJF 80/1
《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T 4109
《铁路桥涵设计基本规范》TB 10002.1
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