中國(guó)網(wǎng)9月12日訊 (記者 何珊) 9月12日,,南水北調(diào)工程建設(shè)者代表來(lái)到鄭州市以西約30公里的孤柏嘴參觀中線的“咽喉”──穿黃工程。
從高空俯瞰,穿黃工程雄偉壯觀,兩條平行布置的隧洞目前過(guò)水流量為118.7立方米每秒。這個(gè)集中了南水北調(diào)工程建設(shè)者高度智慧的工程,,正源源不斷地將南水從黃河底下安全輸送到北岸。
中線穿黃工程全長(zhǎng)19.3公里,設(shè)計(jì)流量為265立方米每秒,,主要建筑物包括南岸明渠、退水建筑物,、過(guò)河建筑物,、北岸明渠及交叉建筑物等,。穿黃隧洞為雙線有壓隧洞,單個(gè)隧洞長(zhǎng)4250米,,內(nèi)徑7米,。
面對(duì)黃河河床游蕩、河槽深度沖淤,、復(fù)雜地質(zhì)條件,、砂土地震液化、軟土震陷,、隧洞滲漏,、圍土穩(wěn)定、大型超深豎井,、長(zhǎng)距離盾構(gòu)隧洞施工以及輸水安全與長(zhǎng)期運(yùn)用等一系列技術(shù)難題,穿黃工程集中了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)盾構(gòu)和隧洞施工能力最強(qiáng)的四家央企施工單位,,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,組成兩大聯(lián)營(yíng)體,,分別承擔(dān)上下游隧洞的施工,。
在工程建設(shè)過(guò)程中,參建各方先后攻克了北岸豎井施工,、盾構(gòu)機(jī)始發(fā),、隧洞盾構(gòu)掘進(jìn)、帶壓進(jìn)艙更換刀具和修復(fù)刀盤(pán)等一系列難題,,創(chuàng)造了76.6米深的井壁地連墻施工和單頭一次性掘進(jìn)3450米精確貫通等多項(xiàng)國(guó)內(nèi)記錄,。2010年6月22日和9月23日,上,、下游兩條隧洞盾構(gòu)掘進(jìn)分別貫通,。
作為“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目課題——復(fù)雜地質(zhì)條件下穿黃隧洞工程關(guān)鍵技術(shù)研究,開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)的數(shù)個(gè)第一:第一次采用大直徑隧洞穿越黃河,,第一次在我國(guó)水利史采用泥水平衡加壓式盾構(gòu)進(jìn)行隧洞施工,,第一次應(yīng)用雙層襯砌的結(jié)構(gòu)。
面對(duì)世界難題,,建設(shè)者相繼開(kāi)展了穿黃隧洞工作條件與建筑物型式,、襯砌結(jié)構(gòu)受力與變形特性、大型盾構(gòu)工作豎井結(jié)構(gòu)特性,、抗震技術(shù)等8項(xiàng)技術(shù)攻關(guān),,開(kāi)展了穿黃隧洞1:1仿真實(shí)驗(yàn),較真實(shí)地模擬隧洞水土環(huán)境和受力條件,,驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案,,提出優(yōu)化措施,為整體提升技術(shù)理論水平提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
穿黃隧洞工程關(guān)鍵技術(shù)研究解決了13項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)難題,。其中,,穿黃隧洞抗震技術(shù)研究取得可喜成果,通過(guò)進(jìn)行三維地震反應(yīng)分析,,證實(shí)在設(shè)計(jì)地震動(dòng)作用下,,隧洞結(jié)構(gòu)基本安全;建立拼裝式管片結(jié)構(gòu)接頭計(jì)算模型,,以及外部土體與外襯的相互作用模型,,并應(yīng)用于穿黃隧洞襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。穿黃工程開(kāi)工后,,通過(guò)數(shù)項(xiàng)穿黃隧洞施工成熟經(jīng)驗(yàn),,以及穿黃隧洞1∶1仿真實(shí)驗(yàn)研究成果,又進(jìn)一步研究制定了穿黃工程輸水隧洞施工控制標(biāo)準(zhǔn)和措施,,在穿黃隧洞工程施工和全線貫通中發(fā)揮了重要作用,。
穿黃工程并非一帆風(fēng)順。盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中,,盾構(gòu)機(jī)刀具磨損嚴(yán)重,,建設(shè)者對(duì)刀盤(pán)修復(fù)區(qū)域進(jìn)行加固,通過(guò)焊接增加30多把刀,,在滾刀上增加合金柱,,強(qiáng)化耐磨性能,以適應(yīng)穿黃復(fù)雜地層的掘進(jìn),。盾構(gòu)掘進(jìn)初期出現(xiàn)了管片破碎,、錯(cuò)臺(tái)量超出允許值、安裝困難等問(wèn)題,。經(jīng)過(guò)數(shù)月反復(fù)研究和實(shí)踐,,建設(shè)者改進(jìn)管片結(jié)構(gòu)型式、調(diào)整K塊偏轉(zhuǎn)角和插入角等,。改進(jìn)后的新管片拼裝順利,為國(guó)家節(jié)約了大量資金,。