南水北调引乾济石输水隧洞的设计与施工

2010年3月26日，由中国葛洲坝集团第一工程有限公司承担施工的中国当代最大人工运河工程——南水北调引江济汉工程正式开工。

本文通过对引红济石工程输水隧洞采用全钻爆法施工、全tbm施工和钻爆+tbm联合施工的三个施工方案研究,从施工难度,施工的通风、出渣、排水,施工安全、环保,施工工期及投资控制等方面综合分析,推荐采用钻爆+tbm联合施工方案。

引红济石调水工程属省内的跨流域调水工程,输水隧洞长近20km,工程采用钻爆法与tbm联合施工方案,工程区地质条件极为复杂,突发性涌水、地质断裂带、长距离隧洞排水、通风、出渣等问题对采用tbm施工提出了特殊要求。应尽早对引红济石工程施工要求的tbm设备进行研究,为设备采购、制造作好前期技术支持。

分析京、津、唐区域需水状况和南水北调中线供水(引江水)及滦河流域来水、供水(引滦水)情况,根据南水北调中线工程、引滦工程和相关河系相连互通现状,采取区域水资源联合调度,实现引江水与引滦水的优化配置和对冲平衡,最大限度地节约和高效利用水资源,减少对自然的干扰,使其达到顺其自然、顺应自然的目的。其联合调度的思路和方案可用于南水北调中线受水区北京市、天津市及沿线各有关城市和供水水源,实现跨流域、大空间的水资源优化配置。

介绍了引红济石调水工程钻爆法段隧洞开挖支护形式,对已开挖支护了的洞段施工费用与合同费用进行了详细的分析对比,剖析了投资费用增加的原因,提出了减少投资的方法及措施,以达到控制投资的目的。

本文中主要论述了输水隧洞的基本设计以及隧洞长度大、工程地质条件复杂、造价高、施工难度大等技术特点。结合地质条件,通过工程设计、施工组织设计与经济分析,对\"喷锚支护\"和\"短进尺、强支撑、快衬砌\"施工方案进行了探讨分析。

介绍了采用钻爆法开挖深圳市东部供水工程输水隧洞的掏槽方式、光面爆破参数、装药结构及钻爆作业安排等参数,在近4年的工程实践中,取得了良好的爆破效果和明显的经济效益

南水北调中线穿黄工程隧洞方案设计,根据穿黄河段特殊的地形地质、洪水泥沙条件和目前国内外隧洞设计施工的先进技术,设计采用预制和现浇双层结构和泥水平衡式盾构施工的先进技术。由于穿黄隧洞的规模和设计运用条件的特殊性,该工程的设计目前在国内外工程实例很少,因此方案布置、结构计算及施工等诸多课题都需要研究。

1 目录 一、编制依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2 二、工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 三、施工部署⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4 四、施工方案及主要技术措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 五、施工机械设备使用计划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 六、劳动力安排计划⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 七、冬季施工措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 八、质量保证措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13 九、安全生产⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19 十、文明施工⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯24 十一、确保工程进度的组织措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯27 十二、施工平面布臵图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯29

北京市南水北调南干渠工程调水运行过程中，对隧洞、阀井等建筑物开展安全监测是保障工程运行安全的重要手段之一。2017年1—9月期间，南干渠工程运行管理单位开展了隧洞内观仪器安全监测数据提取和新建了阀井沉降外观监测设施相关工作，通过对内观和外观安全监测数据的采集、整理和分析，表明了南干渠工程运行工况良好，也为南干渠工程日后安全运行提供了数据支持和参考。

南水北调中线京石段工程目前已3次向北京供水,依据供水的实测数据,分析推算全线输水损失率,将计算结果与设计取值进行对比,从而为今后全线调度运行提供参考。

2011年7月21日上午8时,随着河北省黄壁庄水库闸门的徐徐提起,清澈的水流奔向南水北调中线京石段应急供水工程总干渠,预计将于7月28日到达北京市团城湖。今年京石段向北京供水的序幕正式拉开。

1.工程概况南水北调东线工程作为南水北调工程的重要组成部分,规划从江苏省扬州附近的长江干流引水,利用京杭大运河以及与其平行的河道输水,连通洪泽湖、骆马湖、南四湖、东平湖,并将其作为调蓄水库,经泵站逐级提水进入东平湖后,分水两路,一路向北穿过黄河后

1引言\r\n南水北调中线一期工程是一项特大型长距离跨流域调水工程。穿黄隧洞是南水北调总干渠穿越黄河的关键性工程，是南水北调中线工程的标志性和控制性工程。穿黄隧洞采用盾构法施工。根据盾构法施工要求，在竖井南、北两岸需设南岸施工竖井和北岸施工竖井，作为盾构始发和到达之用。地连墙因其良好的抗渗、挡土、承重等功能，首选作为竖井深挖围护结构。该地连墙是目前国内成墙最深，厚度最厚，开挖深度最大的案例之一，施工精度要求极高，

穿黄隧洞是即将实施的南水北调东线输水线路上的关键工程,1986年4月～1988年1月,在设计洞线上成功开挖了一条勘探试验洞,施工中采用超前预注浆形成阻水帷幕,然后在帷幕内开挖成洞。由于长期受地下水的溶蚀作用,1999年8月底探洞水泵房北侧岩壁突然涌水,为确保黄河北大堤安全,同时考虑到南水北调东线工程即将实施,按大洞设计断面在探洞四周进行了灌浆加固处理。形成了穿黄隧洞的阻水帷幕,为今后隧洞的开挖创造了有利条件。

选用天津同台测试的7号模型(tj04-zl-07),对南水北调中线引江济汉工程的泵装置模型进行了优化设计。在天津台,对效率、汽蚀余量、飞逸转速、轴向力及水轮机工况的性能进行了详细的测试。试验结果表明,效率和抗汽蚀性能都比较好,满足工程的各项指标。

随着盾构法的发展成熟,其已经成为我国城市地铁隧洞的主要施工方法,在输水隧洞工程中也得到了尝试性应用。为进一步推动盾构法在输水隧洞工程中的应用,本文首先分析了基于盾构法进行输水隧洞设计需注意的内容,其次结合相关案例分析了盾构法输水隧洞的施工要点。

结合引红济石工程的实施施工现状和遇到的塌方不良地质段塌方情况、塌方原因分析、塌方处力措施,总结出工程不良地质段的地质情况,归纳出共性的原因,提出了有针对性的解决方案,在以后的建设中推广应用。

在水利工程施工中，为了保持干场作业，必须进行施工降排水。本文介绍了南水北调输水箱涵工程中对于施工降排水的设计与施工。

引红济石调水工程输水隧洞通风方案研究——本文介绍了引红济石调水工程长19．76km的输水隧洞采用钻爆法和tbm法施工的通风方案，参考了秦岭等隧洞施工的通风参数，通过对通风量和风压的理论计算，并结合对已成工程调研成果，提出了钻爆法独头3km和tbm法独头7km...

本文介绍了引红济石调水工程长19.76km的输水隧洞采用钻爆法和tbm法施工的通风方案,参考了秦岭等隧洞施工的通风参数,通过对通风量和风压的理论计算,并结合对已成工程调研成果,提出了钻爆法独头3km和tbm法独头7km的通风方式、合理的通风设备及通风管径。

对穿黄隧洞工程的北岸输水弯管进行了三维有限元抗震分析,记录了地震波激励过程中弯管结构各单元的最大主应力和最小主应力时程变化过程。依据ottosen结构强度理论提出了破坏指数的概念,并据此找出了弯管结构的上下弯头的变截面处是抗震薄弱部位,分析结果可为有关设计单位提供科学的建议。