葛 華，方迎潮，時建辰，陳 巍，剪鑫磊

1國家管網集團西南管道有限責任公司，四川 成都

2中國石油天然氣管道工程有限公司，河北 廊坊

1. 引言

伴隨著我國“十四五”規(guī)劃、2035 年遠景目標的提出和國家管網集團的成立，油氣管道以綠色能源、長距離輸送、安全性高、建設周期短、可連續(xù)作業(yè)以及成本低等為優(yōu)點的戰(zhàn)略地位愈發(fā)重要。油氣長輸管道的安全建設與運行事關經濟與民生，線路勘察作為油氣管道設計與建設的先行者和保障者，不斷完善我國油氣管道勘察標準以保障勘察成果質量是重中之重。

目前，油氣管道工程建設領域中的技術標準、規(guī)范等的法律責任存在較大差別，美國的技術標準僅供工程建設施工參考，相應法律責任由使用標準的工程師承擔，而在我國，在嚴格遵守技術標準的前提下，事故責任由技術標準的制定者來承擔。

通過綜合比較中、美、歐之間的勘察標準和油氣管道勘察與公路、鐵路、引水工程等行業(yè)的勘察標準。國外勘測以運用全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)遙感技術、物探技術配合鉆探為規(guī)范化措施，勘測手段全面，但規(guī)范集成度低，需多規(guī)范套用配合在。國內規(guī)范集合度高，基本涵蓋成熟航測技術并規(guī)定參數(shù)要求，可有效控制勘測質量，但遙感、InSAR、地球物理勘探、場地原型實驗部分內容不夠全面，后續(xù)需進一步完善。明確國內外勘測手段及技術差異，以推動我國油氣管道線路勘察標準的完善化建設，對于保障油氣管道設計質量和安全運行具有重要意義。

2. 國內外油氣管道勘察標準對比

2.1. 美國標準內容

美國沒有專門針對管道制定相關的勘察標準，相關標準規(guī)范均為通用性規(guī)范?？辈祛I域的技術標準規(guī)范大部分均針對特定環(huán)節(jié)進行單獨制定。地基處理方面沒有制定強制性技術標準，大部分規(guī)范以推薦為主。美國主要勘察標準如表1 所示。

Table 1. Major geotechnical investigation standards in the United States表1. 美國主要勘察標準

2.2. 歐洲標準內容

歐洲各國前期沒有形成統(tǒng)一的勘察技術標準，各成一派，伴隨著歐盟一體化進程的推進，在歐洲標準化委員會的推動下，形成了一套用于勘察設計與施工的歐洲標準。但和美國標準一樣，并沒有針對管道行業(yè)制定專門技術標準，相關標準規(guī)范均為通用性規(guī)范，歐盟主要勘察標準如表2 所示。

Table 2. Major geotechnical investigation standards in Europe表2. 歐洲主要勘察標準

2.3. 中國標準對比

目前我國油氣管道線路勘察主要依據(jù)《油氣田及管道巖土工程勘察標準》(GB/T 50568-2019) [11]及《巖土工程勘察規(guī)范(2009 版)》(GB 50021-2001) [12]。綜合比較中、美、歐勘察標準，差異性主要體現(xiàn)在：

1) 應用范圍不同：歐美標準立足于通用性土建工程，沒有針對管道工程專門制定標準，而中國標準主要依托于石油、建筑、公路、鐵路、水利等行業(yè)，各行業(yè)標準制定過程中結合了行業(yè)特點有具體的行業(yè)要求，但總的目的和方法基本相同。

2) 標準集成度不同：中國勘察技術標準規(guī)范涵蓋了工程地質測繪、鉆探、取樣、原位測試和室內實驗在內的一整套內容，集成度很高，而歐美標準中勘察方法、實驗方法都單獨成規(guī)范，各規(guī)范需要相互配套引用。

3) 歐美標準對于勘探點間距、深度均沒有給出明確要求，而是要求勘察人員根據(jù)場地情況和擬建工程特點，以查明場地地質情況為主要目的靈活布置，歐美標準鼓勵綜合使用多種勘探手段，包括可見光遙感、InSAR、地球物理勘探、場地原型實驗等綜合勘察方法，國內標準相關條文內容缺失。

4) 由于巖土工程本身的復雜性，標準條文規(guī)定的內容均有一定的適用性。國內規(guī)范對于所涉及的規(guī)范條文和設計理論都鮮有標明出處、直接引用學者論文等，而歐美標準則注重引用學者的研究成果，有助于勘察人員溯本求源，提供更為適用的參數(shù)和結論。

3. 公路鐵路等行業(yè)間勘察標準對比

3.1. 工程地質測繪對比

油氣管道線路勘察主要依據(jù)《油氣田及管道巖土工程勘察標準》(GB/T 50568-2019)，勘察階段分為可研勘察、初步勘察和詳細勘察三個階段。公路勘察主要依據(jù)《公路工程地質勘察規(guī)范》(JTG C20-2011)[13]，勘察階段分為預可勘察、工可勘察、初步勘察和詳細勘察四個階段。鐵路勘察主要依據(jù)《鐵路工程地質勘察規(guī)范》(TB 10012-2019) [14]，勘察階段分為踏勘、初測、定測和補充定測四個階段，分別與預可研、可研、初設和施工圖設計階段對應。

《油氣田及管道巖土工程勘察標準》在可行性研究勘察階段沒有特殊規(guī)定，初步勘察階段規(guī)定工程宜在線路兩側各100 m 帶狀范圍內進行地質調查工作，詳細勘察階段規(guī)定線路兩側各100 m 為工程地質測繪范圍，根據(jù)場地地形復雜程度工程地質測繪所用地形圖的比例尺可選用1:500～1:2000。

《公路工程地質勘察規(guī)范》預可勘察、工可勘察階段就要求開展工程地質調查、調繪工作，調查、調繪寬度應分別保證路由方案比選的需要、各路由走廊或通道所處的帶狀區(qū)域。初步勘察規(guī)定工程地質調繪應在路由及其兩側的帶狀范圍內進行，調繪范圍應沿路由左右兩側的距離大于200 m，路線工程地質調繪的比例尺為1:2000～1:10,000。詳細勘察應首先對初步勘察取得的工程地質資料進行復核，當最終路由偏離初步設計路由較遠或工程地質條件較為復雜時，應開展比例尺為1:2000 的補充工程地質調繪。

《鐵路工程地質勘察規(guī)范》規(guī)定沿線路中心兩側各100～200 m 為地質調繪范圍，對于不良地質發(fā)育且對工程有影響的地段，應需要擴大調繪范圍。

公路、鐵路行業(yè)要求的工程地質測繪范圍一般為100～200 m，石油行業(yè)目前要求的是100 m，相比較公路、鐵路行業(yè)來說，測繪范圍偏小。而測繪比例尺方面，公路鐵路行業(yè)在各階段要求的比例尺均大于1:2000，而石油行業(yè)要求的是1:500～1:2000，精度更高。另外，公路行業(yè)在預可勘察、工可勘察階段就要求開展工程地質調查、調繪工作。

3.2. 勘探點布置對比

《油氣田及管道巖土工程勘察標準》可行性研究勘察主要利用天然和人工露頭進行地質描述。管道線路初步勘察工作，應綜合考慮利用天然和人工露頭、適當布置勘探孔(探井)等手段，確需布置探孔(探井)，在每個地貌單元布置不應少于1 個勘探點，在平原地區(qū)、山區(qū)的勘探孔間距宜分別為2000 m～3000 m、1000 m～2000 m。勘探孔深度應達到管底下1 m，平原地區(qū)宜為3.0 m，山區(qū)宜為4.0 m。詳細勘察的勘探點間距應根據(jù)巖土工程勘察等級確定，甲級200～300 m、乙級300～500 m、丙級500～1000 m，勘探深度應達到管底下1 m；在管溝深度未知的情況下，勘探孔深度在平原地區(qū)、地形起伏較大的山區(qū)宜分別為3 m、4 m。

《公路工程地質勘察規(guī)范》分別對路線、一般路基、高路堤、陡坡路堤、深路塹和支擋工程做了不同的要求。路線勘察中，初勘階段應以工程地質調繪為主、勘探測試為輔。在工程地質條件簡單地區(qū)，一般路基工程勘探點的間距不大于500 m，在工程地質條件較復雜或復雜地區(qū)應減小勘探點間距。勘探深度不小于2.0 m。詳細勘察階段宜沿路由中線布置一般路基勘探測試點，在每段填、挖路基中均應布置至少1 個勘探測試點；在每段高路堤和深路塹均應布置至少1 條橫向勘探斷面，在每條高路堤勘探斷面上應至少布置1 個鉆孔或探坑(井)；在每條深路塹勘探斷面上應至少布置2 個鉆孔或探坑(井)。

《鐵路工程地質勘察規(guī)范》中強調，須在工程地質典型橫斷面上及支護治理工程斷面上布置勘探點，勘探數(shù)量和勘探深度應滿足路基工程地質斷面圖填繪、地基處理、沉降檢算及邊坡防(擋)護等工程設計的要求。

對于高路堤及陡坡路堤的工程地質勘察，勘探點應根據(jù)基底和斜坡的地質條件和工程特性設置，布置代表性地質橫斷面，橫斷面的間距及每個橫斷面的勘探點數(shù)量應能滿足評價基底或斜坡穩(wěn)定性，且在每個工點布置代表性地質橫斷面至少1 個，每個代表性橫斷面應布置至少2 個勘探點；勘探點的深度應能滿足沉降和穩(wěn)定計算要求，且應至基底持力層以下3 m～5 m。

在深路塹和地質條件復雜的路塹工程地質勘察中，需要根據(jù)邊坡結構、工程地質條件、水文地質條件等確定典型地質橫斷面和勘察點的布置方案。每個工點至少布置1 個典型地質橫斷面，每個典型地質橫斷面至少布置2 個勘探點，勘探點深度應達到路基面以下3 m～5 m，且應穿過軟弱結構面進入穩(wěn)定地層3 m～5 m。

支護工程的工程地質勘察應在工程地質橫斷面和墻址縱斷面進行，且勘探點數(shù)量和深度應滿足支護工程設計要求。

管道行業(yè)對勘探點間距的要求是根據(jù)項目階段及地形地貌條件確定，初勘階段中平原地區(qū)勘探間距宜為2000 m～3000 m，山區(qū)和地質條件復雜地區(qū)勘探間距宜為1000 m～2000 m，且每個地貌單元不應少于1 個勘探點。詳勘的勘探點間距根據(jù)巖土工程勘察等級確定，甲級200～300 m、乙級300～500 m、丙級500～1000 m。對于勘探深度，初勘詳勘都應達到管底下1 m，平原地區(qū)應達到3.0 m，山區(qū)和地質條件復雜地區(qū)應達到4.0 m。

而公路行業(yè)分別對路線、一般路基、高路堤、陡坡路堤、深路塹和支擋工程做了不同的要求，一般路基工程初勘時勘探測試點的間距不應大于500 m，工程地質條件較復雜或復雜時，應減少勘探測試點間距，勘探深度應大于2.0 m。詳細勘察階段勘探點布置在路由中線上，每段填、挖路基均應至少布置1個勘探測試點；對高路堤、陡坡路堤、深路塹及支擋工程部位應將橫向勘探斷面布置在典型位置處，每段高路堤、陡坡路堤、深路塹及支擋工程部位均應布置至少1 條橫向勘探斷面，每條勘探橫斷面上至少布置1～2 個勘探測試點?？碧近c深度宜達到持力層以下的穩(wěn)定地層中至少3 m。

鐵路行業(yè)在典型工程地質橫斷面和支護工程斷面上布置勘探點，勘探測試點數(shù)量和深度應能滿足路基工程地質斷面圖填繪和地基處理、沉降檢算及邊坡防(擋)護等工程設計的要求。地質復雜路塹、深路塹、陡坡路堤、高路堤等工程地質勘察，每個工點布置典型地質橫斷面至少1 個，每個典型橫斷面應至少布置2 個勘探點，勘探深度應達路基面以下3 m～5 m，且應穿過軟弱結構面進入穩(wěn)定地層3 m～5 m。

與管道行業(yè)相比，公路鐵路行業(yè)沒有籠統(tǒng)的規(guī)定勘探點的間距和深度，更多的是對一般路基、高路堤、陡坡路堤、深路塹和支擋工程針對性布置勘探橫斷面，勘察工作更有針對性。

3.3. 特殊土勘察對比

根據(jù)《油氣田及管道巖土工程勘察標準》(GB/T 50568-2019)，油氣管道線路特殊性土勘察包括黃土、鹽漬土、膨脹巖土、多年凍土、軟土及風沙。

關于黃土，管道行業(yè)只對管道沿需要防護的高陡邊坡、崾峴敷設時，要求勘探線宜垂直地形等高線布置，每條勘探線不宜少于3 個勘探點；勘探線、勘探點的間距宜為30 m～50 m，非自重濕陷性黃土場地的勘探深度應達基底以下至少10 m；自重濕陷性黃土場地的勘探深度至少15 m，其他地區(qū)不應小于10 m。

公路行業(yè)、鐵路行業(yè)勘探深度均與管道行業(yè)一致，在勘探間距方面，公路行業(yè)規(guī)定初步勘察路基勘探測試點的數(shù)量每公里不得少于2 個；詳細勘察時，地層單一，黃土濕陷性輕微路段，每段填、挖路基勘探測試點的數(shù)量不宜少于1 個，平均間距不宜大于500 m；地層變化大，黃土濕陷性中等及以上的路段，勘探測試點的數(shù)量應增加，其平均間距不宜大于200 m；不良地質發(fā)育路段，宜布置橫向勘探斷面進行勘探，每條勘探斷面上應至少布置2 個勘探點。鐵路行業(yè)無明確規(guī)定。

關于鹽漬土，管道行業(yè)線路穿越鹽漬巖土地區(qū)時，每個地貌單元勘探點不應少于3 個，勘探孔深度宜為3 m～5 m；公路行業(yè)路基工程的勘探深度不應小于3 m，初步勘察勘探點平均間距不宜大于500 m。鹽漬土發(fā)育路段，應選擇典型位置布置勘探橫斷面，每條勘探橫斷面上應至少布置2 個勘探點。詳細勘察勘探點間距不宜大于200 m，每段填、挖路基均應至少布置1 個勘探點；地形地質條件變化較大的路段，應布置橫斷面勘探，每條勘探斷面上應至少布置2 個勘探點。鐵路行業(yè)要求勘探間距宜不大于200 m，大范圍鹽漬土地段沿線取樣點的間距不宜大于500 m。

關于膨脹土，管道行業(yè)對每段膨脹巖土地段，勘探點不應少于3 個，勘探深度應為5 m。

公路行業(yè)規(guī)定路基及構筑物的淺基礎，勘探深度應大于大氣影響層深度。當膨脹土的厚度較薄時，鉆孔或探井的深度應穿過膨脹土至下伏非膨脹土地層；膨脹土厚度較大時，填方路基的勘探深度應達設計高程以下5～8 m，挖方路基，應達設計高程以下不小于8 m。初步勘察時，路基勘探點平均間距不宜大于200 m，陡坡路堤、填土高度大于10 m 的路堤或挖方深度大于10 m 的路塹應選擇代表性位置布置橫向勘探斷面，每條勘探斷面勘探點的數(shù)量小宜少2 個。詳細勘察時，每段填、挖路基勘探點的數(shù)量不宜少于1 個；陡坡路堤及填挖高度大于10 m 的路堤或路塹，應布置橫向勘探斷面，每條勘探斷面，的鉆孔或探坑數(shù)量不宜少于2 個。

鐵路行業(yè)勘探點間距無明確要求，一般地段勘探深度應大于大氣影響深度；作為地基時應至持力層以下至少3 m，土層厚度不大時宜穿透膨脹土層至下伏地層。

關于多年凍土，管道行業(yè)是根據(jù)地基復雜程度按初勘、詳勘分別做了規(guī)定，初勘對于地基復雜程度為一級(復雜地基)的凍土地基，勘探點間距宜為300 m～500 m，勘探孔深度不宜小于8.0 m；對于地基復雜程度為二級(中等復雜地基)的凍土地基，勘探點間距宜為500 m～1000 m，勘探孔深度不宜小于8.0 m和2 倍多年凍土區(qū)天然上限深度；對于地基復雜程度為三級(簡單地基)的凍土地基，勘探點可按地貌單元布置，勘探孔深度為凍土區(qū)天然上限深度以下1 m～3 m。詳勘對于地基復雜程度為一級(復雜地基)的凍土地基，勘探點間距宜為200 m～300 m，勘探孔深度宜為8 m～15 m；對于地基復雜程度為二級(中等復雜地基)的凍土地基，勘探點間距宜為300 m～400 m，勘探孔深度宜為8 m～10 m；對于地基復雜程度為三級(簡單地基)的凍土地基，勘探點間距宜為400 m～500 m，勘探孔深度不宜小于8.0 m 和2 倍多年凍土區(qū)天然上限深度。

公路行業(yè)多年凍土地區(qū)路基的勘探深度不應小于8 m，且不應小于2～3 倍多年凍土區(qū)天然上限深度，初勘間距不宜大于500 m；詳勘每公里勘探點的數(shù)量不應少于4 個。

鐵路行業(yè)勘探點的間距應根據(jù)凍土工程地質條件的復雜程度和凍土現(xiàn)象的性質以及工程類型確定，一般不應大于200 m，勘探孔深度應不小于8 m，且不得小于2 倍多年凍土區(qū)天然上限深度。

由此可見，在勘探間距方面，各行業(yè)基本一致，管道行業(yè)對地基復雜程度高的凍土地基與公路鐵路行業(yè)一致，對地基復雜程度低的凍土地基要求相對寬松。在勘探深度方面，管道行業(yè)對于地基復雜程度為三級(簡單地基)的凍土地基與公路鐵路行業(yè)一致，對于復雜、中等復雜地基，管道行業(yè)有著更高的要求。

關于軟土，管道行業(yè)在同一軟土區(qū)段布置勘探點不應少于3 個，勘探深度宜為5 m。

公路行業(yè)勘探測試點的數(shù)量和位置應根據(jù)地層條件、軟土發(fā)育特點以及構筑物的類型、規(guī)模等確定。

鐵路行業(yè)勘探點的布置應根據(jù)鐵路等級標準、地段長短和建筑工程特點、地層結構、成層條件等確定，勘探深度應至硬底以下5 m～10 m，或至基巖層中3 m～5 m。在軟土層較厚的情況下，勘探深度應大于地基計算壓縮層的深度。

關于風沙，管道行業(yè)規(guī)定每個地貌單元勘探點不應少于2 個，勘探深度不應小于3 m；公路行業(yè)規(guī)定勘探測試點的數(shù)量和位置應根據(jù)現(xiàn)場地質條件、風沙危害方式及嚴重程度、構筑物的類型和規(guī)模等確定，初勘勘探點間距不宜大于1000 m，勘探深度應能基本查明風積沙厚度、地層結構和地下水發(fā)育情況，控制和影響工程方案的沙丘、風蝕洼地應布置勘探斷面，流動沙丘、風蝕洼地勘探斷面在路線兩側的長度不宜小于300 m；固定、半固定沙丘勘探斷面在路線兩側的長度不宜小于200 m。詳細勘察勘探點間距不應大于500 m。流動沙丘、風蝕洼地、戈壁風沙流地段，應布置勘探橫斷?？碧綌嗝娴臄?shù)量和位置應根據(jù)風沙危害程度確定。鐵路、水利行業(yè)無明確規(guī)定。

3.4. 地質災害勘察對比

根據(jù)《油氣田及管道巖土工程勘察標準》(GBT50568-2019)，油氣管道線路地質災害主要包括危巖和崩塌、滑坡、巖溶、泥石流、采空區(qū)。

關于巖溶，管道行業(yè)、鐵路行業(yè)和水利行業(yè)對勘探點間距和深度沒有提出特殊的要求，公路行業(yè)要求填方和挖方路基的勘探深度應至基底以下完整地層內不小于10 m，間距不大于200 m。

關于滑坡，管道行業(yè)要求勘探點間距不宜大于40 m，每條勘探線不宜少于3 個勘探點，勘探深度應超過最下一層滑動面進入穩(wěn)定地層，公路行業(yè)要求滑坡的勘探深度應至滑坡體以下的穩(wěn)定地層內不小于3 m，每條勘探斷面上的勘探點數(shù)量不得少于2 個。鐵路行業(yè)要求勘探深度應穿透滑動面以下不小于3 m。

關于危巖和崩塌，管道、鐵路和水利行業(yè)均沒有對勘探點間距和深度提出明確規(guī)定，只有公路行業(yè)規(guī)定巖堆路段宜做橫斷面勘探，每條勘探斷面上應至少布置2 個勘探點，勘探深度應達到穩(wěn)定地層中至少3 m，且應大于最大塊石直徑的1.5 倍。

關于泥石流，管道行業(yè)規(guī)定勘探點間距應根據(jù)地質條件復雜程度確定，每條勘探線上應至少布置個勘探點，地質條件復雜時應加密勘探點，勘探孔深度應進入穩(wěn)定地層不少于3 m。公路行業(yè)規(guī)定泥石流堆積物勘探深度應至基底以下穩(wěn)定地層中至少3 m，且不得小于最大塊石直徑的1.5 倍，同時還對泥石流排導工程泥石流攔渣壩鉆孔深度做出明確要求。鐵路、水利行業(yè)均無明確要求。

關于采空區(qū)，公路行業(yè)要求勘探深度應至采空巷道底板以下穩(wěn)定地層內不小于5 m。有多層采空巷道(或礦層)時，應至最下一層采空巷道底板的穩(wěn)定地層內不小于3 m，鐵路行業(yè)要求勘探點的深度應探至最底層洞底底板以下不小2 m。管道、水利行業(yè)無明確要求。

4. 結論與建議

4.1. 結論

1) 與歐美勘察標準相比，差異性主要體現(xiàn)在：

a) 應用范圍不同：歐美標準立足于通用性土建工程，我國標準主要依托于具體行業(yè)。

b) 標準集成度不同：我國勘察標準涵蓋了工程地質測繪、鉆探、取樣、原位測試和室內實驗在內的一整套內容，歐美標準中勘察方法、實驗方法等單獨成規(guī)范。

c) 歐美標準對于勘探點間距、深度均沒有給出明確要求，要求勘察人員根據(jù)場地情況和擬建工程特點，以查明場地地質情況為主要目的靈活布置；歐美標準鼓勵綜合使用多種勘探手段，國內標準相關條文內容缺失。

d) 國內規(guī)范對于所涉及的規(guī)范條文和設計理論都鮮有標明出處、直接引用學者論文等，而歐美標準則注重引用學者的研究成果，有助于勘察人員溯本求源。

2) 與公路、鐵路等行業(yè)相比，差異性體現(xiàn)在工程地質測繪、勘探點布置、特殊土勘察、地質災害勘察等方面，與勘察階段、勘察地貌單位等相關性較大。

4.2. 建議

建議長期跟蹤國外勘察標準和國內公路、鐵路、水利等行業(yè)的勘察標準，充分利用國外勘察標準的通用性和綜合性、國內其他行業(yè)勘察標準的針對性和具體性，以期能更加科學地指導油氣管道勘察工作、完善勘察標準、保障勘察成果質量。