南水北調(diào)中線穿黃工程南岸黃土強(qiáng)度特性

南水北調(diào)中線穿黃工程隧洞掘進(jìn)開(kāi)工

2009年12月22日,在南水北調(diào)中線穿黃工程黃河南岸豎井內(nèi),工人們?cè)趹c祝隧洞貫通。當(dāng)日,南水北調(diào)中線穿黃工程上游線過(guò)河隧洞順利貫通。位于河南省鄭

南水北調(diào)中線穿黃工程是引漢總干渠中最大的跨河建筑物。該工程跨越黃河干流，工程規(guī)模大，施工難度高，工期長(zhǎng)，是整個(gè)南水北調(diào)中線工程的關(guān)鍵工程。穿黃工程所處河段黃河寬度約７～９．５ｋｍ，為游蕩性河道，河床覆蓋層為粉細(xì)砂、細(xì)砂、中砂及粘土，厚度達(dá)４１～９４ｍ。工程設(shè)計(jì)輸水流量５００ｍ３／ｓ，以輸水渡槽及輸水隧道兩種主要型式及?？谟?、孤柏咀兩條線路進(jìn)行過(guò)多種方案的工程布置研究。本文重點(diǎn)介紹經(jīng)比較推薦的孤柏咀線的雙線盾構(gòu)隧道方案及作為比選的?？谟€渡槽方案的施工研究，并就工程的技術(shù)可行性進(jìn)行了論證。

將來(lái),清澈的丹江水將一路向北,在鄭州黃河岸邊扎一個(gè)猛子,在隧洞的保護(hù)下從地下穿越黃河,實(shí)現(xiàn)丹江水與黃河水擦肩而過(guò),給北京、天津供水。水量充足時(shí),也可以為黃河補(bǔ)水?？墒?鄭州市民更關(guān)心的或許是能不能來(lái)到這里參觀一下,畢竟穿黃工程叫了好幾年,很多人只能從媒體上才了解到相關(guān)情況。工程通水后,可能會(huì)在黃河南岸的隧洞入口區(qū)建一個(gè)旅游風(fēng)景區(qū),市民可以參觀地下試驗(yàn)隧洞。

南水北調(diào)中線穿黃工程開(kāi)工后,在施工期間大量施工棄渣大范圍地?zé)o序堆積在東邙山上,再加上渠道沿線部分溝谷因土地整治、地方建設(shè)被填埋,改變了南岸渠道兩側(cè)地形條件,很多溝谷被堆填后失去貯水功能,致使原來(lái)不進(jìn)入工程范圍的水流亦流向工程范圍,以致南岸排水條件發(fā)生很大變化,通過(guò)專題研究,對(duì)比選取適宜設(shè)計(jì)方案,為南水北調(diào)中線穿黃工程保駕護(hù)航。

2014年2月22日，南水北調(diào)中線穿越黃河工程兩條隧洞開(kāi)始充水試驗(yàn)，將對(duì)穿黃工程隧洞結(jié)構(gòu)的安全性能、襯砌受力和防滲、排水情況及混凝土質(zhì)量等在充水狀態(tài)下進(jìn)行檢驗(yàn)。

在介紹南水北調(diào)中線穿黃隧洞設(shè)計(jì)參數(shù)、地質(zhì)情況及盾構(gòu)機(jī)選型參數(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)中線穿黃隧洞盾構(gòu)施工中盾構(gòu)機(jī)刀盤刀具維護(hù)保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了分析,總結(jié)了施工過(guò)程中定期檢查盾構(gòu)機(jī)刀盤、定期帶壓進(jìn)艙檢查、根據(jù)不同地質(zhì)情況靈活配置盾構(gòu)刀具、實(shí)時(shí)分析掘進(jìn)參數(shù)的施工規(guī)律,保障隧洞掘進(jìn)施工正常進(jìn)行。

為了分析盾構(gòu)機(jī)的施工效率,提高盾構(gòu)機(jī)施工單價(jià)計(jì)算的準(zhǔn)確度,依據(jù)南水北調(diào)中線一期穿黃工程盾構(gòu)機(jī)施工過(guò)程中的實(shí)際情況和有關(guān)數(shù)據(jù),依據(jù)控制圖法的基本原理,設(shè)定合理的上下控制線,篩除異常數(shù)據(jù),初步分析出盾構(gòu)機(jī)在穿越黃河不同地質(zhì)情況和工況下的施工效率。分析結(jié)果為更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和控制類似工程項(xiàng)目投資積累了經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)資料。

通過(guò)調(diào)查南水北調(diào)中線穿黃工程區(qū)黃土滑坡的基本地質(zhì)條件,分析了穿黃工程區(qū)黃土滑坡的成因機(jī)制,為滑坡的治理提供了地質(zhì)依據(jù)

南水北調(diào)中線穿黃工程盾構(gòu)隧洞是整個(gè)項(xiàng)目的控制性工程,其施工進(jìn)度受地質(zhì)條件、盾構(gòu)機(jī)施工參數(shù)和工程組織管理的影響較大。本文根據(jù)穿黃工程盾構(gòu)隧洞的地質(zhì)條件、已定貨的盾構(gòu)機(jī)施工參數(shù)和初定的施工方案,建立了施工進(jìn)度仿真系統(tǒng)模型,在此基礎(chǔ)上研制出動(dòng)態(tài)仿真軟件,對(duì)盾構(gòu)隧洞的施工進(jìn)度進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真,并對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析。

南水北調(diào)中線一期穿黃工程盾構(gòu)選型 1．前言 南水北調(diào)中線工程屬特大型跨流域調(diào)水工程，從長(zhǎng)江支流漢江上的丹江口水 庫(kù)引水，跨江、淮、黃、海四大流域，主要向唐白河流域、淮河中上游和海河 流域的湖北、河南、河北、北京及天津供水。主體工程由水源區(qū)工程和輸水工 程兩大部分組成，輸水工程包括總干渠、天津干渠工程以及穿黃河工程。 穿黃工程是南水北調(diào)中線總干渠與黃河的交叉建筑物，是總干渠上規(guī)模最 大、技術(shù)最復(fù)雜并控制工期的關(guān)鍵性工程，一期設(shè)計(jì)輸水流量265m3/s、加大設(shè) 計(jì)流量320m3/s.為確保穿黃工程萬(wàn)無(wú)一失，水利部指派黃河水利委員會(huì)勘測(cè)規(guī) 劃設(shè)計(jì)研究院和長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院兩大全國(guó)最權(quán)威的 水利部門分別獨(dú)立設(shè)計(jì)渡槽、隧洞兩個(gè)方案。 隧洞方案與渡槽方案相比，可免受溫度、冰凍、大風(fēng)、意外災(zāi)害等不利因 素影響，耐久性好，檢修維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單；采用渡槽方案則增加了世界治水史上 最為宏偉

資訊工程一線 a70中國(guó)水利

南水北調(diào)中線一期穿黃工程盾構(gòu)選型 1．前言 南水北調(diào)中線工程屬特大型跨流域調(diào)水工程，從長(zhǎng)江支流漢江上的丹江口水 庫(kù)引水，跨江、淮、黃、海四大流域，主要向唐白河流域、淮河中上游和海河 流域的湖北、河南、河北、北京及天津供水。主體工程由水源區(qū)工程和輸水工 程兩大部分組成，輸水工程包括總干渠、天津干渠工程以及穿黃河工程。 穿黃工程是南水北調(diào)中線總干渠與黃河的交叉建筑物，是總干渠上規(guī)模最 大、技術(shù)最復(fù)雜并控制工期的關(guān)鍵性工程，一期設(shè)計(jì)輸水流量265m3/s、加大設(shè) 計(jì)流量320m3/s.為確保穿黃工程萬(wàn)無(wú)一失，水利部指派黃河水利委員會(huì)勘測(cè)規(guī) 劃設(shè)計(jì)研究院和長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院兩大全國(guó)最權(quán)威的 水利部門分別獨(dú)立設(shè)計(jì)渡槽、隧洞兩個(gè)方案。 隧洞方案與渡槽方案相比，可免受溫度、冰凍、大風(fēng)、意外災(zāi)害等不利因 素影響，耐久性好，檢修維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單；采用渡槽方案則增加了世界治水史上 最為宏偉

南水北調(diào)中線工程河南段黃土狀土分布長(zhǎng)度約330km,沿線黃土狀土中易溶鹽、有機(jī)質(zhì)含量較低,碳酸鹽含量分布不均。對(duì)80組試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明:研究區(qū)黃土狀土存在滲透溶濾變形,計(jì)算濕陷變形時(shí),對(duì)溶濾變形系數(shù)大于0.4%的黃土狀土,可認(rèn)為具有溶濾變形特征,應(yīng)計(jì)入滲透溶濾變形量;而對(duì)溶濾變形系數(shù)小于0.4%的黃土狀土,可不計(jì)入溶濾濕陷變形量。

形成于新近系中新統(tǒng)洛陽(yáng)組(n1l)的粘土巖一般成巖差,屬極軟巖,具有遇水膨脹、失水干裂而強(qiáng)度降低的性質(zhì),是一種特殊性巖石,作為建筑介質(zhì)如果處理不當(dāng),常會(huì)嚴(yán)重危害工程安全?？茖W(xué)合理的處理措施,是基于對(duì)粘土巖工程特性有充分認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上而得,因此,膨脹巖的工程特性歷來(lái)為工程界所重視,對(duì)建筑在膨脹巖地區(qū)的重大工程常會(huì)開(kāi)展專題研究,以查明其工程特性和應(yīng)采取的工程處理措施。南水北調(diào)中線工程是國(guó)家特大型調(diào)水工程,干渠全長(zhǎng)約1277km,其中約25%渠段穿越膨脹巖地區(qū),對(duì)粘土巖特性的研究是從20世紀(jì)90年代開(kāi)始,長(zhǎng)江水利委員會(huì)及沿線省級(jí)勘察、設(shè)計(jì)及科研單位都有專項(xiàng)研究,國(guó)家"十一五"、"十二五"科技支撐計(jì)劃都將其列入關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,取得了豐碩的科研成果。正如"世界上沒(méi)有完全相同的兩片樹(shù)葉"一樣,寶豐縣交馬嶺段粘土巖較于沿線其他同類巖石,總體特性基本一致,但在具體的工程指標(biāo)數(shù)值上,又有一定的差異,對(duì)粘土巖工程特性的研究具有補(bǔ)充、完善作用。

南水北調(diào)中線一期穿黃工程南岸ⅰ標(biāo)為線型工程,沿線密集布置降水井,排水任務(wù)繁重。文章對(duì)明溝排水、壓力管道集水、無(wú)壓管道集水等方案進(jìn)水比選,確定了合理的排水方案,介紹了輸水干管管徑、壁厚計(jì)算、水泵選型計(jì)算的方法和公式。施工排水采取分級(jí)集水,集中排放,明溝自流排水與水泵機(jī)械排水相結(jié)合的綜合設(shè)計(jì)方案,取得了較好的效果。

南水北調(diào)中線總干渠穿黃工程南岸連接渠道為深挖方渠道,渠道邊坡混凝土襯砌作為渠道防滲、降糙的主要結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量尤為重要。渠道采用聚丙烯纖維混凝土襯砌,在邊坡混凝土襯砌中采用攤鋪機(jī)和抹光機(jī)施工,保證了施工質(zhì)量、提高了施工工效。本文介紹了邊坡混凝土襯砌機(jī)械化施工方法的應(yīng)用,可對(duì)類似工程提供參考。

采用穩(wěn)定滲流和非穩(wěn)定滲流的三維有限元模擬技術(shù),對(duì)南水北調(diào)中線一期穿黃工程南岸渠道高邊坡的滲流狀態(tài)進(jìn)行了計(jì)算分析。根據(jù)擬采用的滲控措施,分別計(jì)算了渠道邊坡在施工期、完建期、運(yùn)行期和檢修期內(nèi),采用不同降排水措施下邊坡內(nèi)的滲流狀況,分析評(píng)價(jià)了各種滲控措施的降排水效果,對(duì)渠道邊坡在不同階段的滲控方案設(shè)計(jì)具有重要指導(dǎo)作用。

南水北調(diào)中線穿黃工程南岸豎井開(kāi)挖對(duì)邙山邊坡穩(wěn)定性的影響分析——應(yīng)用圓弧滑動(dòng)面條分法之簡(jiǎn)化畢肖普法,對(duì)邙山邊坡在南岸大型盾構(gòu)工作豎井基坑開(kāi)挖前及開(kāi)挖后的穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算,并研究分析了南岸豎井基坑開(kāi)挖對(duì)邙山邊坡穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:南岸豎井基...

應(yīng)用圓弧滑動(dòng)面條分法之簡(jiǎn)化畢肖普法,對(duì)邙山邊坡在南岸大型盾構(gòu)工作豎井基坑開(kāi)挖前及開(kāi)挖后的穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算,并研究分析了南岸豎井基坑開(kāi)挖對(duì)邙山邊坡穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果表明:南岸豎井基坑開(kāi)挖后,其地下連續(xù)墻的水平位移及豎井井筒整體側(cè)移對(duì)邊坡的穩(wěn)定性起到關(guān)鍵性作用,控制住這兩項(xiàng)位移是確保邙山邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)的關(guān)鍵。

南水北調(diào)中線工程邯邢段總干渠沿京廣鐵路西側(cè)蜿蜒北上,至邢石界干渠長(zhǎng)172.571km。沿總干渠設(shè)有渡槽、倒虹吸、交通橋等建筑物250余座。邯邢渠段位于太行山向華北平原的過(guò)渡地帶,由南向北穿越了沖洪積、坡洪積平原,壟崗,丘陵等不同地貌單元,揭露發(fā)育的地層有古生界灰?guī)r、砂巖、泥巖等,以及燕山期火成巖和新生界上第三系黏土巖、黏土和第四系松散沉積物。該段地層相變大,地質(zhì)條件復(fù)雜,存在諸多工程地質(zhì)問(wèn)題,其中濕陷性黃土狀土是諸多主要工程地質(zhì)問(wèn)題之一。1.黃土狀土的成因類型黃土狀土也稱次生黃土或亞型黃

國(guó)務(wù)院南水北調(diào)工程建設(shè)委員會(huì)辦公室日前正式批復(fù)《南水北調(diào)中線一期工程天津干線天津市1段、2段工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》，同意天津干線天津市境內(nèi)段工程的初步設(shè)計(jì)報(bào)告，核定工程投資概算14．78億元人民幣。