吴煊鹏_南水北调中线穿越黄河盾构施工技术.pdfVIP

南水北调中线穿越黄河隧洞 盾构施工技术 中铁十六局集团有限公司 吴煊鹏 2013.4 介绍内容  1、南水北调基本情况介绍  2、南水北调中线穿越黄河隧洞工程概况  3、穿黄盾构施工技术  4、技术创新点 1、南水北调基本情况介绍 (1)南水北调工程的重大意义:兴建南水北调工程，将有利于改变北方 地区水资源严重短缺的局面，有利于逐步改善受水区生态环境，促 进地区经济社会协调发展和可持续发展。 (2)根据中国大陆三个阶梯的地势，南水北调的总体布局是分别从长江 上中下游调水，即南水北调西线工程、中线工程和东线工程。 (3)中线工程介绍：中线工程从从长江中游及其支流汉江引水，可自流 供水给黄淮海平原大部分地区。近期从丹江口水库引水，终点北京 。远景考虑从长江三峡水库或以下长江干流引水增加北调水量。 中线工程具有水质好，覆盖面大，自流输水等优点，是解决华北水 资源危机的一项重大基础设施。 (4) 中线穿黄工程：穿黄隧洞工程规模宏大，黄河地质条件复杂，技 术难度高，社会影响大，是总干渠上最关键的建筑物，也是南水北 调中线的标志性工程。 南水北调中线 工程示意图 2、南水北调中线穿越黄河隧洞工程概况  穿越黄河隧洞工程是中线具有标志性的关键工程和“咽喉 工程”，直接控制着南水北调项目能否顺利实施和按期完 成。穿黄隧洞位于河南省郑州市上游约30公里处，包括邙 山隧洞段和过河隧洞段，共长4250m，双洞布置,两洞各 采用一台泥水平衡盾构机自北向南推进。  本工程在黄河底下35m处进行穿越，地质条件复杂且掘进 距离长，施工中存在着较大的风险和困难。 800米斜洞 南岸竖井 3450米黄河穿越 北岸始发竖井  过黄河隧洞段长3450m，南、北两端各设一圆形工作竖井, 隧洞为圆断面，二衬内径7.0m，管片内径7.9m，外径 8.7m，最小埋深23m，洞底高于基岩面。  隧洞外层为装配式普通钢筋混凝土管片结构，厚40cm， 管片宽度1.6m；内层为现浇预应力钢筋混凝土整体结构， 厚45cm，标准分段长度为9.6m；内、外层衬砌由弹性防 水垫层相隔，内、外衬单独受力。  邙山隧洞又称斜井段，水平投影长度800m(含南岸竖井 段)，上端设有渐变段与进口闸室相接，下端与穿黄隧洞交 于南岸施工竖井，隧洞断面和衬砌结构型式与过河隧洞相 同。 隧洞 工程地质  过河隧洞段地质情况，过黄河隧洞穿越的主要地层为Q 粉质壤土、Q 1 2 4 砂层和砂砾(泥砾)石层。根据隧洞围土的组成可划分为三种类型：  ①单一粘土结构：隧洞围土为Q 粉质壤土层，分布在桩号5+658～ 2 6+033和7+109～7+919。总长1185m。  ②上砂下土结构：隧洞围土上部为Q 1砂层，下部为Q 粉质壤土层，分 4 2 布在桩号6+033～7+109和7+919～8+233，总长1390m。  ③单一砂土结构：隧洞围土主要为Q41中砂层，局部为粗砂层，砂层中 零星分布砂砾石透镜体。该类结构分布在桩号8+233 以北，长875m。  隧洞开挖范围内，Q 粉质壤土粘粒含量8 ％～29％；Q 1中砂、粗砂渗 2 4 透系数为i ×10－3～i ×10－2cm/s；砂砾石层渗透系数为i ×10－2～ i ×10－1cm/s 。砾卵石粒径2～10cm， 盾构穿越黄河地层示意图 粘土岩 Q 壤土