穿黃隧洞工程設(shè)計(jì)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(wù)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 1
1.2.1 工程任務(wù) 1
1.2.2 設(shè)計(jì)流量與可利用水頭 2
1.2.3 設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn) 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(jì)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(xué)試驗(yàn)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(yù)應(yīng)力復(fù)合襯砌結(jié)構(gòu) 28
2.3.2 盾構(gòu)隧洞預(yù)應(yīng)力復(fù)合襯砌的破壞模式 33
2.3.3 結(jié)構(gòu)計(jì)算方法 34
2.3.4 復(fù)合結(jié)構(gòu)的安全性評價(jià) 37
2.4 復(fù)合襯砌盾構(gòu)隧洞1︰1 仿真試驗(yàn) 39
2.4.1 試驗(yàn)概況 39
2.4.2 仿真試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì) 41
2.4.3 主要試驗(yàn)成果 46
2.4.4 三維有限元數(shù)學(xué)模型計(jì)算 50
2.4.5 試驗(yàn)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(jì)算方法 56
2.5.4 隧洞縱向變形計(jì)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(dòng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 59
2.6.2 隧洞圍土地層動(dòng)力特性 59
2.6.3 中國水利水電科學(xué)研究院抗震研究成果 63
2.6.4 長江科學(xué)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(jì)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(jì) 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(jì) 76
3.2.1 管片選型及分塊設(shè)計(jì) 76
3.2.2 管片構(gòu)造設(shè)計(jì) 78
3.2.3 試掘進(jìn)期間管片參數(shù)改進(jìn) 81
3.3 內(nèi)襯預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 86
3.3.1 內(nèi)襯結(jié)構(gòu) 86
3.3.2 內(nèi)襯預(yù)應(yīng)力張拉階段縱向應(yīng)力與張拉方案 88
3.3.3 錨索張拉動(dòng)態(tài)控制 96
3.4 隧洞防水與排水設(shè)計(jì) 102
第4章 施工豎井設(shè)計(jì) 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(jì) 108
4.1.3 豎井滲控設(shè)計(jì) 109
4.1.4 豎井施工方案 110
4.2 豎井結(jié)構(gòu)計(jì)算 111
4.2.1 豎井設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與基本參數(shù) 111
4.2.2 豎井結(jié)構(gòu)計(jì)算方法 112
4.2.3 豎井結(jié)構(gòu)主要計(jì)算成果 113
4.3 北岸豎井加固設(shè)計(jì) 115
4.3.1 加固方案 115
4.3.2 高壓旋噴加固設(shè)計(jì) 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(jìn)施工 129
5.1.5 盾構(gòu)到達(dá)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(yù)應(yīng)力施工 139
第6章 穿黃隧洞運(yùn)行及安全監(jiān)測 147
6.1 穿黃隧洞運(yùn)行 147
6.1.1 充水試驗(yàn) 147
6.1.2 輸水運(yùn)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(yùn)行前穿黃隧洞安全監(jiān)測 151
6.2.3 通水運(yùn)行期間穿黃隧洞安全監(jiān)測 160
參考文獻(xiàn)164