盾構(gòu)技術(shù)與南水北調(diào)中線穿黃隧洞工程——本文簡要介紹了盾構(gòu)機技術(shù)和國內(nèi)外發(fā)展概況，以及南水北調(diào)中線穿黃隧洞工程及其地質(zhì)情況。對泥水式盾構(gòu)機應(yīng)用于穿黃隧洞的施工進(jìn)行了探討。針對盾構(gòu)法穿黃隧洞施工應(yīng)開展的前期工作提出了建議。

2014年2月22日，南水北調(diào)中線穿越黃河工程兩條隧洞開始充水試驗，將對穿黃工程隧洞結(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。

穿黃隧洞工程是南水北調(diào)中線的關(guān)鍵性工程,該工程采用雙洞平行布置,盾構(gòu)機單向掘進(jìn)施工。介紹了穿黃隧洞工程地面控制網(wǎng)測量、豎井聯(lián)系測量、隧洞內(nèi)精密導(dǎo)線測量等施工控制測量方案,對貫通誤差進(jìn)行了分析研究,并在控制測量和檢測過程中采用了一系列有效措施,從而保證了掘進(jìn)精度在施工設(shè)計允許范圍內(nèi),實際貫通誤差約2cm。

南水北調(diào)中線穿黃隧洞(長度4.25km)工程地質(zhì)條件復(fù)雜,隧洞外側(cè)水土壓力大,采用加裝滾刀的泥水加壓式盾構(gòu)施工較為合適,施工技術(shù)難點多,難度大,對盾構(gòu)的性能要求高,盾構(gòu)必須在適應(yīng)性、主要設(shè)備系統(tǒng)性能及技術(shù)服務(wù)等方面滿足工程需要。

漳河洪水峰高量大水流湍急,穿漳工程河段灘地寬闊無堤防,為保證工程安全并減少工程對防洪及河勢影響,在河勢分析基礎(chǔ)上,進(jìn)行了定床模型方案試驗,研究比較了涵洞式渡槽和倒虹吸兩類5個方案,根據(jù)無工程河段水流特點以及工程的影響確定了工程控制點,并通過倒虹吸工程壅水程度與跨度敏感性分析,對工程方案以及工程跨度提出了建議,試驗結(jié)果表明,工程后斷面凈河寬達(dá)到470m以上時,對設(shè)計洪水以及下游河勢影響有限。

南水北調(diào)中線穿黃退水洞工程實現(xiàn)安全貫通

南水北調(diào)中線穿黃隧道盾構(gòu)注漿漿材試驗——為滿足南水北調(diào)中線工程穿黃隧洞盾構(gòu)施工工法要求，對研制開發(fā)的水泥一膨潤土一水玻璃系雙液塑性壁后注漿材料，通過室內(nèi)模擬注漿試驗，重點探討了材料組分對注漿材料流動性、穩(wěn)定性、凝膠特性、強度等性能的影響。　...

南水北調(diào)中線穿黃工程盾構(gòu)隧洞是整個項目的控制性工程,其施工進(jìn)度受地質(zhì)條件、盾構(gòu)機施工參數(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)上研制出動態(tài)仿真軟件,對盾構(gòu)隧洞的施工進(jìn)度進(jìn)行動態(tài)仿真,并對仿真計算結(jié)果進(jìn)行了分析。

穿黃隧洞作為南水北調(diào)中線最重要的控制性工程,一直備受矚目,其中安全監(jiān)測是穿黃隧洞的重要工作之一,也是觀測工程結(jié)構(gòu)安全的具體手段。文章通過對穿黃隧洞安全監(jiān)測系統(tǒng)的建立以及對自正式通水后半年內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析,揭示了穿黃隧洞滲漏量、滲透水壓力、混凝土應(yīng)力應(yīng)變和接縫開和度的變化范圍和規(guī)律,為同類型輸水隧洞的安全監(jiān)測設(shè)計和實施提供一定的借鑒。從安全監(jiān)測數(shù)據(jù)分析,自南水北調(diào)中線通水運行以來穿黃隧洞目前處于正常穩(wěn)定工作狀態(tài)。

討論了南水北調(diào)工程大型穿黃隧道砂基在施工期和運行期產(chǎn)生液化的可能性及液化深度問題。砂土動力試驗采用了原狀樣和擾動樣,從微觀結(jié)構(gòu)和動力特性分析了兩種試樣成果的差別,并對7度地震下砂基液化的可能深度作了判定。對砂土加密后的抗液化性能的提高進(jìn)行了試驗,還對盾構(gòu)機施工時的振動加速度進(jìn)行了實測,并探討了施工時砂基液化的可能性

對南水北調(diào)工程穿黃隧洞襯砌施工期及運行期有可能對襯砌墊層滲透性造成影響的幾個因素如壓力、混凝土澆筑、混凝土析出物、氣泡含量等進(jìn)行試驗研究。認(rèn)為水中過高的氣泡含量是造成土工織物淤堵的主要因素。提出了可減少襯砌墊層淤堵的復(fù)合土工材料的結(jié)構(gòu)形式。該種新型的復(fù)合土工膜已在南水北調(diào)工程穿黃隧洞現(xiàn)場試驗?zāi)Ｐ椭械玫匠晒\用和驗證。

南水北調(diào)中線一期穿黃隧洞采用盾構(gòu)法施工,盾構(gòu)始發(fā)是整個盾構(gòu)施工過程中最關(guān)鍵、最重要的環(huán)節(jié),處理不慎極容易出現(xiàn)涌水、涌砂現(xiàn)象,對工程和機械設(shè)備造成毀滅性的后果。為確保盾構(gòu)始發(fā)安全,采用凍結(jié)法對高噴加固區(qū)與工作豎井地下連續(xù)墻之間進(jìn)行冷凍封水加固,取得了良好的效果?，F(xiàn)總結(jié)了在該工程中冷凍封水措施的方案布置、關(guān)鍵技術(shù)問題和實際取得的效果。

9月23日起南水北調(diào)中線工程開始蓄水試驗,預(yù)計10月上旬水庫水位將達(dá)到164米.為此,丹江口大壩將實施全封閉管理,暫停所有旅游項目的接待.長江水文網(wǎng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,23日8時,丹江口水庫水位已經(jīng)達(dá)到161.99米,即將突破162米.而在2005年丹江口大壩加高工程實施以前,整個大壩的高度只有162米.今秋以來,丹江口水庫水位不斷刷新歷史紀(jì)錄.作為大壩主管單位,

南水北調(diào)中線穿黃隧洞工程盾構(gòu)施工技術(shù)探討——簡要介紹穿黃工程概況及泥水盾構(gòu)施工主要作業(yè)模式。對泥水加壓平衡式盾構(gòu)應(yīng)用于穿黃隧洞的組裝、始發(fā)、掘進(jìn)、管片安裝、同步注漿以及盾構(gòu)到達(dá)南岸的二次始發(fā)等施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，針對穿黃工程特殊段的掘進(jìn)施...

通過對南水北調(diào)中線穿黃隧洞地層進(jìn)行的分析,結(jié)合泥水加壓盾構(gòu)的特點,指出了穿黃隧洞工程盾構(gòu)施工可能遇到的施工問題,并提出了應(yīng)開展的具有針對性的研究課題,對隧洞施工及研究工作具有一定指導(dǎo)意義。

簡要介紹穿黃工程概況及泥水盾構(gòu)施工主要作業(yè)模式。對泥水加壓平衡式盾構(gòu)應(yīng)用于穿黃隧洞的組裝、始發(fā)、掘進(jìn)、管片安裝、同步注漿以及盾構(gòu)到達(dá)南岸的二次始發(fā)等施工技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,針對穿黃工程特殊段的掘進(jìn)施工進(jìn)行了探討。

南水北調(diào)中線穿黃隧洞工程盾構(gòu)施工具有地質(zhì)條件復(fù)雜、大埋深、高外水壓力、長線路、大直徑等施工特點及其相應(yīng)的技術(shù)難題。經(jīng)過在施工實踐中的創(chuàng)新與實踐,在泥漿配置技術(shù)、掘削面穩(wěn)定控制技術(shù)、突破規(guī)范的壁后注漿技術(shù)、高外水壓力條件下的盾構(gòu)施工防滲技術(shù)、端頭地層加固技術(shù)、大埋深/高外水壓力下的帶壓進(jìn)艙技術(shù)、盾構(gòu)掘進(jìn)姿態(tài)控制技術(shù)、精密的長距離豎井聯(lián)系測量技術(shù)、長距離泥水輸送技術(shù)、大坡度盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)等方面取得了突破與進(jìn)展,確保了工程的順利實施。穿黃盾構(gòu)工程的各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到了理想的效果,相關(guān)工程施工技術(shù)可供類似工程參考和借鑒。

穿黃隧洞工程采用先進(jìn)的盾構(gòu)法施工,地質(zhì)條件復(fù)雜且掘進(jìn)距離長,技術(shù)復(fù)雜,難度高,施工中存在著較大的風(fēng)險和困難。因此,必須針對穿黃工程地質(zhì)條件、工程設(shè)計和要求,對盾構(gòu)施工中可能出現(xiàn)的特殊情況下進(jìn)行重點研究,提前采取相應(yīng)的技術(shù)對策,確保如期、安全、優(yōu)質(zhì)完成穿黃隧洞工程施工。

南水北調(diào)中線穿黃隧洞進(jìn)口段長35m,分為a、b兩洞平行布置,完成開挖和一期支護后的結(jié)構(gòu)尺寸需滿足穿黃隧洞泥水平衡式盾構(gòu)機出洞的要求,完成襯砌后的結(jié)構(gòu)尺寸需滿足穿黃隧洞過水要求。a、b兩洞間距僅約16m,漸變段部覆蓋層薄,屬淺埋黃土隧洞,洞身低于原始地下水位近40m,開挖施工中難度較大,對洞身變形控制要求高,開挖前和開挖過程中采取多種手段進(jìn)行施工降水,洞口段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工,洞身段采用crd法(交叉中隔墻法)施工。本文主要對crd法的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)。

南水北調(diào)中線穿黃工程隧洞方案設(shè)計,根據(jù)穿黃河段特殊的地形地質(zhì)、洪水泥沙條件和目前國內(nèi)外隧洞設(shè)計施工的先進(jìn)技術(shù),設(shè)計采用預(yù)制和現(xiàn)澆雙層結(jié)構(gòu)和泥水平衡式盾構(gòu)施工的先進(jìn)技術(shù)。由于穿黃隧洞的規(guī)模和設(shè)計運用條件的特殊性,該工程的設(shè)計目前在國內(nèi)外工程實例很少,因此方案布置、結(jié)構(gòu)計算及施工等諸多課題都需要研究。

南水北調(diào)中線穿黃工程隧洞掘進(jìn)開工

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),工人們在慶祝隧洞貫通。當(dāng)日,南水北調(diào)中線穿黃工程上游線過河隧洞順利貫通。位于河南省鄭