穿黃隧洞工程設(shè)計與研究

目錄
序
前言
南水北調(diào)中線一期工程簡介
第1章 穿黃工程建設(shè)條件 1
1.1 工程地理位置 1
1.2 工程任務與設(shè)計標準 1
1.2.1 工程任務 1
1.2.2 設(shè)計流量與可利用水頭 2
1.2.3 設(shè)計洪水標準 2
1.3 穿黃河段工程地質(zhì)條件 3
1.3.1 地形地貌 3
1.3.2 區(qū)域地質(zhì) 3
1.3.3 地層巖性 4
1.3.4 水文地質(zhì) 5
1.3.5 主要工程地質(zhì)問題 6
第2章 穿黃隧洞重大技術(shù)問題研究 9
2.1 研究概況 9
2.1.1 研究歷程 9
2.1.2 “十一五”計劃課題研究 10
2.2 隧洞布置方案研究 14
2.2.1 隧洞施工方案研究 14
2.2.2 隧洞總體布置研究 17
2.2.3 穿黃隧洞水力學試驗研究 25
2.3 隧洞襯砌結(jié)構(gòu)研究 28
2.3.1 新型盾構(gòu)隧洞預應力復合襯砌結(jié)構(gòu) 28
2.3.2 盾構(gòu)隧洞預應力復合襯砌的破壞模式 33
2.3.3 結(jié)構(gòu)計算方法 34
2.3.4 復合結(jié)構(gòu)的安全性評價 37
2.4 復合襯砌盾構(gòu)隧洞1︰1 仿真試驗 39
2.4.1 試驗概況 39
2.4.2 仿真試驗模型設(shè)計 41
2.4.3 主要試驗成果 46
2.4.4 三維有限元數(shù)學模型計算 50
2.4.5 試驗研究主要結(jié)論 51
2.5 盾構(gòu)隧洞結(jié)構(gòu)縱向變形研究 52
2.5.1 沉降原因分析 52
2.5.2 縱向荷載 53
2.5.3 隧洞縱向變形計算方法 56
2.5.4 隧洞縱向變形計算成果 57
2.6 盾構(gòu)隧洞結(jié)構(gòu)抗震研究 59
2.6.1 地震動設(shè)計標準 59
2.6.2 隧洞圍土地層動力特性 59
2.6.3 中國水利水電科學研究院抗震研究成果 63
2.6.4 長江科學院新型盾構(gòu)隧洞結(jié)構(gòu)抗震研究成果 69
2.6.5 “十一五”國家科技支撐計劃新型盾構(gòu)隧洞結(jié)構(gòu)抗震研究成果 72
第3章 隧洞結(jié)構(gòu)設(shè)計 75
3.1 穿黃隧洞工程布置 75
3.2 外襯管片結(jié)構(gòu)設(shè)計 76
3.2.1 管片選型及分塊設(shè)計 76
3.2.2 管片構(gòu)造設(shè)計 78
3.2.3 試掘進期間管片參數(shù)改進 81
3.3 內(nèi)襯預應力結(jié)構(gòu)設(shè)計 86
3.3.1 內(nèi)襯結(jié)構(gòu) 86
3.3.2 內(nèi)襯預應力張拉階段縱向應力與張拉方案 88
3.3.3 錨索張拉動態(tài)控制 96
3.4 隧洞防水與排水設(shè)計 102
第4章 施工豎井設(shè)計 107
4.1 豎井結(jié)構(gòu)與施工方案 107
4.1.1 豎井布置 107
4.1.2 豎井結(jié)構(gòu)設(shè)計 108
4.1.3 豎井滲控設(shè)計 109
4.1.4 豎井施工方案 110
4.2 豎井結(jié)構(gòu)計算 111
4.2.1 豎井設(shè)計標準與基本參數(shù) 111
4.2.2 豎井結(jié)構(gòu)計算方法 112
4.2.3 豎井結(jié)構(gòu)主要計算成果 113
4.3 北岸豎井加固設(shè)計 115
4.3.1 加固方案 115
4.3.2 高壓旋噴加固設(shè)計 117
第5章 穿黃隧洞工程施工 121
5.1 盾構(gòu)隧洞施工 121
5.1.1 施工概況 121
5.1.2 盾構(gòu)設(shè)備造型 122
5.1.3 盾構(gòu)始發(fā)施工 126
5.1.4 隧洞掘進施工 129
5.1.5 盾構(gòu)到達施工 132
5.2 隧洞內(nèi)襯施工 133
5.2.1 施工方案選擇 133
5.2.2 外襯螺栓孔回填 135
5.2.3 排水彈性墊層安裝 136
5.2.4 內(nèi)襯混凝土施工 137
5.2.5 內(nèi)襯預應力施工 139
第6章 穿黃隧洞運行及安全監(jiān)測 147
6.1 穿黃隧洞運行 147
6.1.1 充水試驗 147
6.1.2 輸水運行 148
6.2 穿黃隧洞安全監(jiān)測 148
6.2.1 穿黃隧洞安全監(jiān)測布置 148
6.2.2 運行前穿黃隧洞安全監(jiān)測 151
6.2.3 通水運行期間穿黃隧洞安全監(jiān)測 160
參考文獻164