南水北調(diào)沁河渠道倒虹吸承壓水頂托破壞分析

南水北調(diào)京石段s46標(biāo)北易水渠道倒虹吸項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,孔隙、裂隙及溶蝕含水層相互貫通,給施工帶來(lái)困難。為了解決施工場(chǎng)地地下水對(duì)施工的影響,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況提出解決方案:①采用高壓旋噴法建造地下連續(xù)墻截?cái)嗟叵滤?②在第四系地層與基巖接觸部位帷幕灌漿;③布設(shè)降水井抽排地下水。采取上述措施后,較好地解決了施工場(chǎng)地的地下水問(wèn)題。

本文通過(guò)對(duì)南水北調(diào)中線一期工程總干渠李河渠道倒虹吸基坑工程概況及周邊環(huán)境條件和場(chǎng)地上層參數(shù)及工程水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析,擬定了基坑降水方案,并確定了確保工程質(zhì)量的主要技術(shù)及組織措施和確保安全文明施工的技術(shù)及組織措施.

槐河(一)渠道倒虹吸是南水北調(diào)中線總干渠邢石段的一座大型河渠交叉建筑物,穿越槐河(一),該文介紹了工程設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)問(wèn)題和總體設(shè)計(jì)。

以南水北調(diào)中線河北省段3座穿寬淺游蕩性河道倒虹吸工程河工模型試驗(yàn)實(shí)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ),并應(yīng)用3個(gè)束窄水流局部沖深估算公式對(duì)局部最大沖深進(jìn)行計(jì)算分析,基于口門(mén)內(nèi)流態(tài)及沖刷特征的多樣性,對(duì)3個(gè)沖刷公式假設(shè)條件的符合性及沖深估算精度進(jìn)行了探討。

南水北調(diào)中線工程橫跨江、淮、黃、海四大流域,是我國(guó)特大型調(diào)水工程。其中,鐵路渠道倒虹是總干渠渠道下穿越鐵路的渠道鐵路交叉建筑物。南水北調(diào)中線工程總干渠設(shè)計(jì)為自流輸水,水頭緊張,分配給每座渠倒虹的設(shè)計(jì)水頭都很少,因此在大流量、小水頭的設(shè)計(jì)條件下,渠倒虹過(guò)水?dāng)嗝姹厝惠^大,為了保障運(yùn)行安全前提下控制投資、減小占地,需對(duì)倒虹吸的總體布置進(jìn)行分析和合理的優(yōu)化。

南水北調(diào)中線京石段工程大型河渠交叉建筑物中渠道倒虹吸設(shè)計(jì)布置了多個(gè)安全監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。施工期和試通水期間的安全監(jiān)測(cè)成果顯示，各建筑物運(yùn)行狀態(tài)基本正常。后續(xù)運(yùn)行過(guò)程中，需對(duì)管身箱涵混凝土應(yīng)力、管節(jié)連接縫變形和抗傾覆等方面加強(qiáng)關(guān)注，以防出現(xiàn)影響工程安全運(yùn)行的事故。同時(shí)總結(jié)分析京石段安全監(jiān)測(cè)工作，提出建議，以期為南水北調(diào)后續(xù)工作開(kāi)展提供參考。

倒虹吸、渡槽是設(shè)計(jì)上常用的穿越或跨越河流、灌渠、鐵路、公路的大型交叉建筑物,蒲陽(yáng)河渠道倒虹吸即為河渠交叉工程。倒虹吸施工技術(shù)在先期開(kāi)工的滹沱河和唐河倒虹吸中得到了廣泛應(yīng)用,不外乎用布料機(jī)或塔吊輸送混凝土,管身用鋼模臺(tái)車(chē)或組合鋼模板成型。蒲陽(yáng)河倒虹吸管身全部采用散裝鋼模板和滿堂腳手架支撐體系成型,布料機(jī)為水平和斜坡行走式,極大地豐富了倒虹吸管身施工技術(shù)。

按照初步設(shè)計(jì)階段的勘察精度,對(duì)南水北調(diào)中線工程瀑河渠道倒虹吸進(jìn)行了勘察工作,查明了建筑物區(qū)的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件,對(duì)建筑物區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行了認(rèn)真的分析及評(píng)價(jià),給設(shè)計(jì)人員提供了可靠的巖土體物理力學(xué)參數(shù)。

某渠道倒虹吸工程為南水北調(diào)中線工程黃河北較大的一座過(guò)河建筑物,設(shè)計(jì)軸線長(zhǎng)近400m,本文結(jié)合建筑物的布置對(duì)其分段進(jìn)行了工程地質(zhì)評(píng)價(jià),并對(duì)地質(zhì)參數(shù)提出了建議。

結(jié)合南水北調(diào)沁河倒虹吸管身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工質(zhì)量和工程進(jìn)度要求,設(shè)計(jì)了可移動(dòng)式管身墻體模板和頂板模板移動(dòng)車(chē)架,詳細(xì)介紹了其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、功能原理及施工工藝,通過(guò)與傳統(tǒng)組合鋼模板和隧道模板臺(tái)車(chē)施工工藝的對(duì)比分析,得出結(jié)論:采用可移動(dòng)式管身墻體模板和頂板模板移動(dòng)車(chē)架,將帶來(lái)良好的施工質(zhì)量和綜合效益。

基于土體的等效黏彈性模型,結(jié)合倒虹吸管道所在場(chǎng)地典型剖面的土體特性,采用時(shí)域積分和迭代的方法研究了南水北調(diào)中線工程沁河倒虹吸管道在地震作用下的反應(yīng),分析了管道截面中間頂部、底部絕對(duì)地震位移、加速度及相對(duì)位移和管道應(yīng)力的變化規(guī)律,并根據(jù)有限元時(shí)程法的分析結(jié)果,按照承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)式,對(duì)管身混凝土的抗拉、抗壓安全度進(jìn)行校核,結(jié)果表明,管道的抗拉和抗壓強(qiáng)度均能滿足抗震規(guī)范要求。

白馬河渠道倒虹吸工程是南水北調(diào)中線漳古段重要的控制建筑物，由于工程工期緊，施工任務(wù)重，在保證工程質(zhì)量的前提下，采取了必要的措施，進(jìn)行了高溫季節(jié)施工，保證了工程總體進(jìn)度目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，確保了南水北調(diào)中線漳古段工程順利通水。

南水北調(diào)中線工程作為南水北調(diào)工程的一部分，對(duì)緩解河南、河北、北京及天津地區(qū)日益突出的水資源供需矛盾具有重要意義。倒虹吸是工程中建筑物數(shù)量最多的型式之一，文章介紹了中線一期工程總干渠新鄭南段跨越楊莊灌渠渠道的倒虹吸工程的設(shè)計(jì)和布置方案，為其它倒虹吸工程的設(shè)計(jì)和布置提供了有益的參考。

南水北調(diào)中線工程作為南水北調(diào)工程的一部分,對(duì)緩解河南、河北、北京及天津地區(qū)日益突出的水資源供需矛盾具有重要意義。倒虹吸是工程中建筑物數(shù)量最多的型式之一,文章介紹了中線一期工程總干渠新鄭南段跨越楊莊灌渠渠道的倒虹吸工程的設(shè)計(jì)和布置方案,為其它倒虹吸工程的設(shè)計(jì)和布置提供了有益的參考。

用二維線性有限元對(duì)南水北調(diào)中線工程淇河倒虹吸箱型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析,使用國(guó)際知名軟件ansys建立了計(jì)算模型,模擬了倒虹吸箱型結(jié)構(gòu)在兩種工況作用下的變形情況,最大水平位移為2.13cm,最大垂直位移為13.93cm,最大不均勻垂直位移為5.5cm。為淇河倒虹吸箱型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了有價(jià)值的參考資料。

通過(guò)工程施工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)李陽(yáng)河這種大型渠道倒洪吸的管身混凝土施工,從模板的配置與安裝、鋼筋制安、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)等整個(gè)施工過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)。

該工程位于地質(zhì)條件較為復(fù)雜的河道上,孔隙裂隙承壓水水頭較高,且不連通,造成基礎(chǔ)破壞。在基礎(chǔ)處理上,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)降水實(shí)驗(yàn)及各探測(cè)孔水位數(shù)據(jù)確定相應(yīng)的處理方案,通過(guò)相應(yīng)的排水、降水的處理,觀測(cè)斷面無(wú)沉降及隆起變化,確保了后續(xù)工作的順利實(shí)施。

瀑河渠道倒虹吸工程基坑排降水方案分析——瀑河渠道倒虹吸工程管身段原地面高程56．5—61m，開(kāi)挖基礎(chǔ)面高程最深為39．67m，地下水位高程基本穩(wěn)定在53．5m，開(kāi)挖最大降水深度為14．3m，由于開(kāi)挖斷面土質(zhì)為砂礫石，透水系數(shù)非常大，再加上地下水來(lái)水量豐富，涌水...

瀑河渠道倒虹吸工程管身段原地面高程56.5～61m,開(kāi)挖基礎(chǔ)面高程最深為39.67m,地下水位高程基本穩(wěn)定在53.5m,開(kāi)挖最大降水深度為14.3m,由于開(kāi)挖斷面土質(zhì)為砂礫石,透水系數(shù)非常大,再加上地下水來(lái)水量豐富,涌水量大,基坑降水成了制約工程施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素,經(jīng)分析和比較,采取了開(kāi)挖明溝結(jié)合管井排降水技術(shù)方案,并取得了較好效果,保證了建基面干場(chǎng)作業(yè)施工。

南水北調(diào)中線總干渠河北段起始于冀豫交界處的漳河北岸,終止于冀京交界處的北拒馬河中支南岸,邢石界至古運(yùn)河南渠段(以下簡(jiǎn)稱邢石段)是該渠段的組成部分。主要介紹南水北調(diào)中線總干渠邢石段大型河渠交叉建筑物渠道倒虹吸的布置原則、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)及設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)問(wèn)題。

北汝河倒虹吸是南水北調(diào)中線工程沙河南-黃河南渠段上大型的河渠交叉建筑物,全長(zhǎng)1282m,在河渠交叉建筑物設(shè)計(jì)中具有一定的代表性。文章結(jié)合工程概況、水文地質(zhì)條件,從建筑物的軸線選擇、河渠交叉型式選擇及長(zhǎng)度選擇、管身埋深選擇、倒虹吸管型式選擇、孔數(shù)選擇等方面,詳細(xì)闡述了河渠交叉建筑物總體布置方案,同時(shí)總結(jié)了渠道倒虹吸工程布置設(shè)計(jì)的基本思路。

穿漳河倒虹吸工程為明挖式現(xiàn)澆混凝土有壓箱涵,基坑最大開(kāi)挖深約22m,基坑底面有地下水頭16.8m,地層為強(qiáng)透水地基,基坑開(kāi)挖過(guò)程中可能遇到基坑涌水、涌砂問(wèn)題和基坑臨時(shí)邊坡穩(wěn)定問(wèn)題。從施工難度、環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)性等方面,對(duì)基坑降排水方案進(jìn)行了比選,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,結(jié)合原型試驗(yàn)成果,決定選取對(duì)周邊環(huán)境影響較小,適用于含卵石的砂礫石地質(zhì)條件,能保證工期要求、降水要求、滲流控制要求、干地施工要求的基坑帷幕截滲方案。并對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程作了簡(jiǎn)要敘述。