開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇穿黃工程，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

第1篇

南水北調(diào)中線工程屬特大型跨流域調(diào)水工程，從長江支流漢江上的丹江口水庫引水，跨江、淮、黃、海四大流域，主要向唐白河流域、淮河中上游和海河流域的湖北、河南、河北、北京及天津供水。主體工程由水源區(qū)工程和輸水工程兩大部分組成，輸水工程包括總干渠、天津干渠工程以及穿黃河工程。

穿黃工程是南水北調(diào)中線總干渠與黃河的交叉建筑物，是總干渠上規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜并控制工期的關(guān)鍵性工程，一期設(shè)計(jì)輸水流量265m3/s、加大設(shè)計(jì)流量320m3/s.為確保穿黃工程萬無一失，水利部指派黃河水利委員會(huì)勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院和長江水利委員會(huì)長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院兩 大全國最權(quán)威的水利部門分別獨(dú)立設(shè)計(jì)渡槽、隧洞兩個(gè)方案。

隧洞方案與渡槽方案相比，可免受溫度、冰凍、大風(fēng)、意外災(zāi)害等不利因素影響，耐久性好，檢修維護(hù)相對(duì)簡單；采用渡槽方案則增加了世界治水史上最為宏偉的人文景觀，而且還可以成為具有較高開發(fā)價(jià)值的旅游資源。從技術(shù)上看，無論是渡槽還是隧洞方案都是可行的，并且工程造價(jià)相當(dāng)。經(jīng)過水利部及國家計(jì)委組織的專家多次審查，考慮到隧洞方案可避免與黃河河勢、黃河規(guī)劃的矛盾，且盾構(gòu)法施工技術(shù)國內(nèi)外都有成功經(jīng)驗(yàn)，因此最終選擇了隧洞方案。

2、工程概況

穿黃工程位于河南省鄭州市上游約30km處，線路總長19.30km，南起滎陽市李村村西，北至河南焦作市溫縣陳溝村西。主體工程由南北岸渠道、南岸退水洞、進(jìn)口建筑物、穿黃隧洞、出口建筑物、北岸防護(hù)堤、北岸新老蟒河交叉工程以及孤柏嘴控導(dǎo)工程等組成。

穿黃隧洞總長4250m，包括過河隧洞段和邙山隧洞段，雙洞布置，隧洞軸線間距為28m，兩洞各采用一臺(tái)盾構(gòu)自北向南推進(jìn)。穿黃隧洞最大埋深35m，最小埋深23m；最高水壓為0.45MPa；最小曲線半徑為800m；過河隧洞段坡度為1‰和2‰，邙山隧洞段坡度為49.107‰；穿黃隧洞為圓斷面，內(nèi)徑？7.0m，外徑8.7m，隧洞外層為7等分裝配式普通鋼筋混凝土管片結(jié)構(gòu)，管片內(nèi)徑為7.9m，外徑為8.7m，管片寬度1.6m；內(nèi)層為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)，厚45cm，標(biāo)準(zhǔn)分段長度為9.6m，隧洞內(nèi)襯在與北岸和南岸施工豎井銜接的洞段以及地層變化洞段將局部加密；內(nèi)外層襯砌由彈性防、排水墊層相隔。

3、工程地質(zhì)

過河隧洞樁號(hào)5＋658.57～9+108.57，全長3450m.北岸始發(fā)豎井中心高程67m，樁號(hào)9＋108.57；南岸到達(dá)豎井中心高程72.45m，樁號(hào)5＋658.57.過河隧洞穿越的主要地層為Q2粉質(zhì)壤土、Q41砂層和砂礫（泥礫）石層。根據(jù)隧洞圍土的組成可劃分為三種類型：

1）單一粘土結(jié)構(gòu)隧洞圍土為Q2粉質(zhì)壤土層，分布在樁號(hào)5+658～6+033和7+109～7+919，總長1185m.

2）上砂下土結(jié)構(gòu)隧洞圍土上部為Q41砂層，下部為Q2粉質(zhì)壤土層，分布在樁號(hào)6+033～7+109和7+919～8+233，總長1390m.

3）單一砂土結(jié)構(gòu)隧洞圍土主要為Q41中砂層，局部為粗砂層，砂層中零星分布砂礫石透鏡體，該類結(jié)構(gòu)分布在樁號(hào)8+233以北，長875m.

過河隧洞開挖范圍內(nèi)，礫卵石粒徑2～10cm；Q2粉質(zhì)壤土中夾有鈣質(zhì)結(jié)核層；Q41砂層中石英顆粒含量較高，達(dá)40％～70％，且分布有泥礫層和砂礫石透鏡體，局部有淤泥質(zhì)粉質(zhì)壤土透鏡體；在樁號(hào)8+670～8+940之間，隧洞底板分布有Q3粉質(zhì)粘土，應(yīng)考慮其變形特性。根據(jù)目前地質(zhì)勘察資料，不排除在隧洞掘進(jìn)過程中偶遇粒徑大于15cm的塊石、枯樹及上第三系粘土巖、砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)粘土巖的可能性。上第三系的粘土巖、砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)粘土巖成巖作用差。粘土巖強(qiáng)度較Q2粘土略高，抗壓強(qiáng)度為0.53 MPa；砂巖一般為泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)度低，抗壓強(qiáng)度為0.62MPa.局部分布有薄層鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖，呈堅(jiān)硬狀，強(qiáng)度較高，抗壓強(qiáng)度為16.5MPa.

邙山隧洞段樁號(hào)5+658.57～4＋893.57，長800m.樁號(hào)4＋893.57～5＋090隧洞段為黃土狀壤土；樁號(hào)5＋090～5＋359.08段為粉質(zhì)壤土，中間夾3層古土壤層；樁號(hào)5＋359.08～5＋658.57段為粉質(zhì)壤土，中間夾4層古土壤層，其下多富積鈣質(zhì)結(jié)核或鈣質(zhì)結(jié)核層。粉質(zhì)壤土滲透系數(shù)k＝1×10－5cm/s，黃土滲透系數(shù)為1×10－5～1×10－4cm/s.黃土狀粉質(zhì)壤土滲透系數(shù)k＝3.7×10－5～1.0×10－4cm/s.過河隧洞段穿越的飽和含水砂層，其滲透系數(shù)k＝10-3～10-2cm/s.

4、盾構(gòu)類型的選擇

4.1盾構(gòu)類型與地層的關(guān)系

盾構(gòu)選型應(yīng)從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合考慮，所選擇的機(jī)型要能盡量減少輔助施工法并確保施工安全可靠。不同類型的盾構(gòu)適應(yīng)的地質(zhì)范圍不同，盾構(gòu)選型的主要依據(jù)是土質(zhì)條件、巖性，要確保所選擇的盾構(gòu)能適應(yīng)地質(zhì)條件，保持開挖面穩(wěn)定。

土壓平衡盾構(gòu)是依靠推進(jìn)油缸的推力給土倉內(nèi)的開挖土碴加壓，使土壓作用于開挖面使其穩(wěn)定，主要適用于粉土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉土和粉砂層等粘稠土壤的施工。在粘性土層中掘進(jìn)時(shí)，由刀盤切削下來的土體進(jìn)入土倉后由螺旋機(jī)輸出，在螺旋機(jī)內(nèi)形成壓力梯降，保持土倉壓力穩(wěn)定，使開挖面土層處于穩(wěn)定。盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時(shí)螺旋機(jī)排土，使排土量等于開挖量，即可使開挖面的地層始終保持穩(wěn)定。當(dāng)含砂量超過某一限度時(shí)泥土的塑流性明顯變差，土倉內(nèi)的土體因固結(jié)作用而被壓密，導(dǎo)致碴土難以排送，需向土倉內(nèi)注水或泡沫、泥漿等，以改善土體的塑流性。

泥水盾構(gòu)利用循環(huán)懸浮液的體積對(duì)泥漿壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，采用膨潤土懸浮液（俗稱泥漿）作為支護(hù)材料。開挖面的穩(wěn)定是將泥漿送入泥水平衡倉內(nèi)，在開挖面上用泥漿形成不透水的泥膜，通過該泥膜保持水壓力，以平衡作用于開挖面的土壓力和水壓力。開挖的土砂以泥漿形式輸送到地面，通過泥水處理設(shè)備進(jìn)行分離，分離后的泥水進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整，再輸送到開挖面。泥水盾構(gòu)適用的地質(zhì)范圍較大，能適應(yīng)穿黃工程的所有地質(zhì)。

從地質(zhì)條件來看，本工程可使用加泥式土壓平衡盾構(gòu)和泥水平衡盾構(gòu)。但使用加泥式土壓平衡盾構(gòu)在砂層和砂礫（泥礫）石層施工時(shí)需要向開挖倉中注添加劑，以改善碴土的性能，使其成為具有良好塑流性、低的摩擦系數(shù)及止水性的碴土，且對(duì)于砂礫（泥礫）石層，開挖破碎后可能會(huì)有大顆粒碴土，需要考慮螺旋輸送機(jī)通過粒徑的能力。泥水盾構(gòu)能適應(yīng)粉質(zhì)壤土、砂層和砂礫（泥礫）石層等各種地質(zhì)，對(duì)于砂礫（泥礫）石層可在泥水平衡倉內(nèi)設(shè)置破碎機(jī)。

4.2盾構(gòu)類型與水壓及滲透性的關(guān)系

地層滲透系數(shù)是盾構(gòu)選型的重要因素。根據(jù)歐美和日本的施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)小于10-7m/s時(shí)可以選用土壓平衡盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)在10-7m/s和10-4m/s之間時(shí)既可選用土壓平衡盾構(gòu)也可選用泥水盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)大于10-4m/s時(shí)，如采用土壓平衡盾構(gòu)開挖倉中添加劑將被稀釋，水、砂、砂礫相互混合后土碴不易形成具有良好塑性及止水性碴土，在螺旋機(jī)出碴門處易發(fā)生噴涌，施工困難。本工程過河隧洞段穿越的飽和含水砂層，其滲透系數(shù)k＝10-3～10-2cm/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過土壓平衡盾構(gòu)允許的最大范圍，因此宜采用泥水盾構(gòu)。

當(dāng)水壓大于0.3MPa時(shí)螺旋輸送機(jī)也難以形成有效的土塞效應(yīng)，在輸送機(jī)排土閘門處易發(fā)生水土噴涌現(xiàn)象，引起土倉中土壓力下降，導(dǎo)致開挖面坍塌。本工程水壓高達(dá)0.45MPa，采用泥水盾構(gòu)最適應(yīng)南水北調(diào)中線一期穿黃工程的地質(zhì)情況和水文情況，可以確保穿黃隧洞工程施工安全可靠。

5、盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式的選擇

由于受始發(fā)豎井結(jié)構(gòu)尺寸的限制，盾構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、起動(dòng)扭矩大、設(shè)備的散熱溫度低，所以對(duì)盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式的選擇非常關(guān)鍵。驅(qū)動(dòng)方式有三種，一是變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，二是液壓驅(qū)動(dòng)，三是定速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，鑒于定速電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)刀盤轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)，一般不采用。現(xiàn)將變頻驅(qū)動(dòng)與液壓驅(qū)動(dòng)進(jìn)行比較，見表1.經(jīng)綜合評(píng)價(jià)宜采用變頻驅(qū)動(dòng)。

6、泥水壓力控制模式的選擇

泥水盾構(gòu)根據(jù)泥水平衡倉構(gòu)造形式和對(duì)泥漿壓力的控制方式不同分為直接控制型和間接控制型。

直接控制型泥水盾構(gòu)采用泥水直接加壓模式，其泥水輸送系統(tǒng)的流程如下：送泥泵從地面調(diào)漿池將新鮮泥漿輸入盾構(gòu)泥水倉，與開挖泥土進(jìn)行混合形成稠泥漿，然后由排泥泵輸送到地面泥水分離處理站，經(jīng)分離后排除土碴，而稀泥漿流向調(diào)漿池，再對(duì)泥漿密度和濃度進(jìn)行調(diào)整后，重新輸入盾構(gòu)循環(huán)使用。直接控制型泥水盾構(gòu)的泥水壓力通過調(diào)節(jié)送泥泵轉(zhuǎn)速或調(diào)節(jié)控制閥的開度來進(jìn)行，送泥泵安在地面，控制距離長而產(chǎn)生延遲效應(yīng)不便于控制泥漿壓力，因此常用調(diào)節(jié)控制閥的開度來進(jìn)行泥漿壓力調(diào)節(jié)。

間接控制型泥水盾構(gòu)的泥水壓力控制采用氣壓模式，由泥漿和空氣雙重回路組成。在盾構(gòu)的泥水倉內(nèi)插裝一道半隔板（沉浸墻），在半隔板前充以壓力泥漿，在半隔板后面盾構(gòu)軸心線以上部分充以壓縮空氣，形成空氣緩沖層，氣壓作用在隔板后面與泥漿的接觸面上，由于接觸面上氣、液具有相同壓力，因此只要調(diào)節(jié)空氣壓力就可以確定和保持在開挖面上相應(yīng)的泥漿支護(hù)壓力，由于空氣緩沖層的彈性作用，當(dāng)液位波動(dòng)時(shí)對(duì)支護(hù)泥漿壓力變化無明顯影響，泥水壓力的波動(dòng)小，控制精度高，對(duì)開挖面土層支護(hù)更為穩(wěn)定，對(duì)地表變形控制也更為有利，因此選擇間接控制型泥水盾構(gòu)最佳。

7、本工程對(duì)泥水盾構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

7.1對(duì)砂土地層及砂卵石地層的適應(yīng)性

過河隧洞段穿越的主要地層為Q2粉質(zhì)壤土、Q41砂層和砂礫（泥礫）石層。其中上砂下土結(jié)構(gòu)的地層總長1390m，隧洞上部為Q41砂層；單一砂土結(jié)構(gòu)的地層總長為875m，隧洞主要為Q41中砂層，局部為粗砂層，砂層中零星分布砂礫石透鏡體。

這種地層石英含量高，對(duì)刀盤、刀具、管路的磨損性強(qiáng)，砂土地層滲透性大，需要的泥水平衡壓力更大，而需要的扭矩通常較小，在這種地層中施工通常要損失更多的泥漿。施工中應(yīng)特別注意泥漿循環(huán)的速度不能低于防止泥漿沉淀所需的最小速度，因此盾構(gòu)在砂土地段的施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下功能：①具備平衡掌子面水土壓力的能力；②刀盤、刀具、泥漿管路的高耐磨性；④合理的刀盤及刀具設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)牡侗P開口率，合理的開口位置；⑤盾構(gòu)本體在壓力狀態(tài)下的防水密封性能；⑥防止流砂；⑦人倉設(shè)計(jì)；⑧管片壁后同步注漿系統(tǒng)；⑨能夠?qū)^大的卵石進(jìn)行破碎，有效防止堵管情況的發(fā)生。

7.2適應(yīng)卵石、孤石、古樹等不良地質(zhì)

砂卵石地層中土體屬松散體，若采用適用于硬巖的滾刀進(jìn)行破巖，則在滾刀的掘進(jìn)擠壓下土體會(huì)產(chǎn)生較大的變形，滾刀將不轉(zhuǎn)動(dòng)，大大降低了滾刀的切削效果，有時(shí)甚至喪失切削破碎能力。穿越砂卵石地層宜采用碳化鎢球齒滾刀（圖2）或碳化鎢撕裂刀（圖3），但碳化鎢球齒滾刀不能對(duì)古樹等進(jìn)行有效破碎，為了適應(yīng)卵石、孤石、古樹等不良地質(zhì)，采用碳化鎢撕裂刀較適應(yīng)穿黃工程的不良復(fù)雜地質(zhì)。

在泥水平衡倉的底部的排泥管前面安裝一個(gè)顎板式碎石機(jī)，用來破碎漂石和鈣質(zhì)結(jié)核，使其破碎后能通過排漿管排出。破碎機(jī)配有欄石隔柵，用來限制進(jìn)入排泥管路石塊的尺寸。

7.3對(duì)軟硬不均地層的適應(yīng)性

過河隧洞段穿越的地層主要有全土層、全砂土層、復(fù)合層、鈣質(zhì)結(jié)核土層和砂礫石層（或泥礫層），邙山隧洞段穿越的地層主要有全土層和鈣質(zhì)結(jié)核土層。刀盤上布置雙層碳化鎢先行刀（撕裂刀）、雙層碳化鎢切刀和碳化鎢刮刀。碳化鎢刀具的高強(qiáng)度和高耐磨性完全適應(yīng)穿黃工程的地質(zhì)條件。對(duì)于地層較大的卵石，在泥水室中安裝液壓油缸驅(qū)動(dòng)的破碎機(jī)（圖4）進(jìn)行破碎。刀盤上焊接的耐磨條及耐磨焊層也是刀盤在復(fù)合地層中掘進(jìn)時(shí)的重要保證措施。

盾構(gòu)在軟硬不均地段掘進(jìn)時(shí)，由于刀盤的受力不均而易發(fā)生姿態(tài)較難控制的現(xiàn)象，為此盾構(gòu)的推進(jìn)油缸在圓周方向進(jìn)行分組，每組可以單獨(dú)調(diào)整推進(jìn)力和推進(jìn)行程而改變盾構(gòu)的掘進(jìn)方向。盾構(gòu)采用先進(jìn)的激光導(dǎo)向系統(tǒng)，盾構(gòu)的姿態(tài)可以隨時(shí)反映在操作室內(nèi)，從而可以對(duì)盾構(gòu)的姿態(tài)隨時(shí)進(jìn)行靈活的調(diào)整，同時(shí)配合調(diào)整刀盤的推力和扭矩參數(shù)保證盾構(gòu)在軟硬不均地段保持正確的姿態(tài)。

7.4對(duì)粘土地層的適應(yīng)性

總體而言，粘土地層的滲透性更小、自穩(wěn)性更好，因此需要的泥水平衡的壓力比在砂層中更小。但粘性地層掘進(jìn)時(shí)刀盤需要更大的扭矩，盾構(gòu)需配備較大的刀盤驅(qū)動(dòng)功率；同時(shí)要防止刀盤中心粘結(jié)泥餅和防止排泥管路堵塞。

刀盤中心部位線速度較低，粘土、粉土、膨潤土等粘稠土體在中心部位的流動(dòng)性較差，粘性土容易在中心部位沉積，同時(shí)在泥水倉的后部也容易粘結(jié)泥餅。設(shè)計(jì)盾構(gòu)時(shí)采用如下措施：

①采用膨潤土泥漿沖洗系統(tǒng)，在刀盤的中心設(shè)計(jì)膨潤土注入口，用于對(duì)刀盤中心部位進(jìn)行沖洗和清理；

②加大中心部位開口率，使粘性土沒有粘結(jié)的位置，直接從刀盤開口順利進(jìn)入到泥水室；

③刀盤開口部位采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開口設(shè)計(jì)成楔形梯形結(jié)構(gòu)，使開口逐漸變大，利于碴土的流動(dòng)。

在粘土地層別容易發(fā)生排泥管堵塞，為防止堵管、對(duì)泥漿系統(tǒng)需進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，安裝電磁控制球閥和相應(yīng)管路，可以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)排漿管中進(jìn)行反循環(huán)，反循環(huán)的目的是清理堵塞的排泥管。此外，在氣倉的底部安裝電磁球閥，在開挖模式下盾構(gòu)司機(jī)可以在切削倉的上面實(shí)現(xiàn)反向循環(huán)，以便清理在破碎機(jī)和倉室底部的沉積物，在粘土地層中掘進(jìn)時(shí)這種沉積物更是經(jīng)常發(fā)生。反循環(huán)和底部注入可以在需要的基礎(chǔ)上周期性使用，同時(shí)需采用重型的排泥泵，設(shè)計(jì)較大的排泥通道，能夠泵送的最大粒徑不小于180mm.泥漿泵的關(guān)鍵部件進(jìn)行耐磨設(shè)計(jì)，以便適應(yīng)泵送的磨損性介質(zhì)。

7.5對(duì)高水壓的適應(yīng)性

過河隧洞穿越地層主要為富含地下水的砂土層，地下水壓力高達(dá)0.45MPa，在高水壓下施工，施工安全和工程防水是第一重點(diǎn)，隧洞防水是盾構(gòu)法施工的關(guān)鍵。盾構(gòu)在高水壓地段推進(jìn)，重點(diǎn)是保證主軸承密封、盾尾密封在高承壓狀態(tài)下的正常工作。

1）主軸承密封主軸承內(nèi)外密封應(yīng)具有自動(dòng)功能、自動(dòng)密封功能、自動(dòng)檢測密封的工作狀況功能和密封磨損后的繼續(xù)使用功能，可采用唇形密封（圖5）或指形密封（圖6）。

2）盾尾密封盾尾密封（圖7）是集彈簧鋼、鋼絲刷及不銹鋼金屬網(wǎng)于一體的結(jié)構(gòu)，在彈簧鋼和鋼絲刷上涂氟樹脂進(jìn)行防銹處理。盾尾密封可采用4道鋼絲刷密封或3道鋼絲刷密封加1道鋼板束，在各盾尾密封之間注入油脂來提高止水性能。在盾尾設(shè)計(jì)1道膨脹應(yīng)急密封，當(dāng)鋼絲刷密封正常時(shí)該密封彎曲在盾尾的溝槽里不起密封作用。當(dāng)鋼絲刷密封失效時(shí)通過注水或充氣使該密封膨脹，將管片外側(cè)與盾尾內(nèi)側(cè)之間的間隙完全密封以防止涌水從盾尾漏入隧洞內(nèi)，并可在隧洞內(nèi)安全更換前2～3道鋼絲刷密封。

7.6對(duì)深豎井及長距離泥水輸送的適應(yīng)性

過河隧洞掘進(jìn)時(shí)從北岸始發(fā)，北岸豎井深達(dá)50.5m，且隧洞線路長，長距離水平輸送和高揚(yáng)程的垂直輸送要求送排泥泵具有大功率和大揚(yáng)程。送排泥泵均采用變頻驅(qū)動(dòng)。送泥泵采用1臺(tái)大功率、大揚(yáng)程、大流量的重型泥漿泵；排泥泵采用3臺(tái)大功率、大揚(yáng)程、大流量的重型泥漿泵。具體是在盾構(gòu)后配套拖車上安裝1臺(tái)主排泥泵，在豎井底部安裝1臺(tái)接力泵，當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)到過河隧洞的中間時(shí)在隧道內(nèi)安裝1臺(tái)中繼排泥泵。

邙山隧洞段施工時(shí)分離站從北岸搬至南岸，南岸豎井深達(dá)39.95m，受豎井周圍場地（約2000m2）的限制，泥水分離站宜建在山上。盾構(gòu)施工時(shí)仍使用1臺(tái)送泥泵、3臺(tái)排泥臺(tái)，主排泥泵安裝在盾構(gòu)上，中繼泵安裝在南岸豎井底部，接力泵安裝在豎井平臺(tái)上。

7.7地表沉降控制要求

盾構(gòu)需穿越不同埋深的地層，在不同位置水壓力也不同，盾構(gòu)應(yīng)具有良好的泥水壓力調(diào)整功能，滿足地表沉降控制在規(guī)定范圍，保證能夠順利安全穿越黃河。為了減小泥水壓力的波動(dòng)宜采用氣壓式間接控制型泥水盾構(gòu)。

7.8精確的方向控制要求

要求盾構(gòu)具有良好的方向控制能力，導(dǎo)向系統(tǒng)具有很高的精度，以保證線路方向誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。盾構(gòu)方向的控制包括兩個(gè)方面：一是盾構(gòu)本身能夠進(jìn)行糾偏、轉(zhuǎn)向，二是采用先進(jìn)的導(dǎo)向技術(shù)保證盾構(gòu)掘進(jìn)方向的正確。

7.9環(huán)境保護(hù)的要求

環(huán)境保護(hù)包括三個(gè)方面：一是盾構(gòu)施工時(shí)對(duì)周圍自然環(huán)境的保護(hù)，使用的輔助材料如油脂、泥漿添加劑等不對(duì)環(huán)境造成污染；二是盾構(gòu)及后配套設(shè)備無大的噪聲、震動(dòng)等；三是盾構(gòu)法施工的現(xiàn)場環(huán)境管理，隧洞內(nèi)的施工污水通過低壓排污泵抽到污水箱，再通過污水箱中的高壓泵泵送到泥漿回路。

7.10長距離掘進(jìn)不換刀技術(shù)

本工程在過河隧洞掘進(jìn)時(shí)一次掘進(jìn)距離長達(dá)3450m，為了安全可靠必須避免刀盤磨損和中途換刀。對(duì)刀盤和刀具必須進(jìn)行耐磨性設(shè)計(jì)，刀盤的面板焊接格柵狀的特殊耐磨材料，刀盤的外圈焊接高強(qiáng)度的耐磨板，在刀盤的開口部位進(jìn)行表面硬化，充分保證刀盤在掘進(jìn)時(shí)的耐磨性能。長距離掘進(jìn)中途不換刀一般采用圖8的兩種方案。方案一：設(shè)計(jì)救援刀具，在初裝刀具磨損到極限后將內(nèi)藏的救援刀具伸出；方案二：

采用高耐磨切刀，切刀的刀刃采用雙層碳化鎢結(jié)構(gòu)。由于內(nèi)藏式救援刀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高，穿黃隧洞宜采用雙層高耐磨碳化鎢切刀。

為確保刀具的高耐磨性所有刀具均采用碳化鎢刀具，先行刀和切刀均采用雙層碳化鎢刀刃，并設(shè)計(jì)有耐磨齒。在不同區(qū)域的切刀上安裝刀具磨損量檢測裝置，及時(shí)掌握刀具的磨損情況，保證刀具正常工作，除此之外還應(yīng)采取以下措施。

1）刀具的排列行數(shù)在刀盤面板的同一軌跡上，通過增加刀具的排列行數(shù)來增加刀具數(shù)量，以減少每把刀具的磨損。

2）采用超硬重型刀具連同安裝刀具用的刀座一起大型化，加大刀具的寬度，以達(dá)到增大刀刃的耐磨性

3）刀具背面進(jìn)行耐磨防護(hù)在超硬刀具背面進(jìn)行充分的硬化堆焊，設(shè)計(jì)雙排碳鎢合金柱齒，防止刀具的基材磨損。

4）帶壓換刀作為應(yīng)急措施配備雙氣路的雙室人倉，以便在壓縮空氣下帶壓進(jìn)入開挖室和隧洞掌子面，確保萬一需要換刀時(shí)的施工安全和快速作業(yè)。

7.11盾構(gòu)的可靠性和安全性

盾構(gòu)施工時(shí)應(yīng)保證人員及設(shè)備的安全。盾構(gòu)的可靠性是工程施工的重要保障，盾構(gòu)的關(guān)鍵部件必須在施工過程中萬無一失，做到百分之百的可靠。盾構(gòu)的可靠性表現(xiàn)在以下方面：對(duì)地質(zhì)的適應(yīng)性，整體設(shè)計(jì)的可靠性；設(shè)備本身性能、質(zhì)量、使用壽命等的可靠性；在盾構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)應(yīng)該考慮到應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)來確保施工安全及人員和設(shè)備的安全。

為了保證刀具檢修更換及處理障礙物作業(yè)的特殊空間需要，刀盤可采用可伸縮型并具有足夠的伸縮行程，必要時(shí)在沉浸墻上設(shè)置隔板安全門，保證在常壓下進(jìn)入氣壓調(diào)節(jié)倉進(jìn)行維修破碎機(jī)和進(jìn)行吸泥管的排堵，確保作業(yè)的快速和安全。

8、泥水處理設(shè)備的選擇

8.1泥水處理概述

泥水盾構(gòu)是通過加壓泥水來穩(wěn)定開挖面，開挖土碴與泥漿混合由排漿泵輸送到洞外的泥水分離站，經(jīng)分離后進(jìn)入泥漿調(diào)整池進(jìn)行泥水性狀調(diào)整后，由送泥泵將泥漿送往盾構(gòu)的泥水平衡倉重復(fù)使用，將泥水中的水和土分離的過程稱為泥水處理。

泥水處理分為三級(jí)。一級(jí)泥水處理的對(duì)象是粒徑74μm以上的砂和礫石，工藝比較簡單，用振動(dòng)篩或有旋流器的離心機(jī)等設(shè)備對(duì)其進(jìn)行篩分，分離出的土顆粒用車運(yùn)走。二級(jí)泥水處理的對(duì)象主要是一級(jí)處理時(shí)不能分離的74μm以下的淤泥、粘土等的細(xì)小顆粒。三級(jí)處理是對(duì)需排放的剩余水作PH值調(diào)整，使泥水排放達(dá)到國家環(huán)保要求。

泥水處理系統(tǒng)設(shè)于地面，由泥水分離系統(tǒng)和泥漿制備系統(tǒng)兩部分組成。泥水分離系統(tǒng)主要由振動(dòng)篩、旋流器、儲(chǔ)漿槽、調(diào)整槽、碴漿泵等組成；泥漿制備系統(tǒng)由沉淀池、調(diào)漿池、制漿設(shè)備等組成。

8.2泥水分離站選型

選擇泥水分離設(shè)備時(shí)必須考慮兩個(gè)方面：①有效地分離排泥漿中的泥土和水分；②具有與盾構(gòu)最大推進(jìn)速度相適應(yīng)的分離能力。

8.3泥水處理工藝

地質(zhì)不同，泥漿處理的工藝也不同。在一般情況下砂質(zhì)土只需進(jìn)行一級(jí)處理，粘性土需進(jìn)行二級(jí)處理，對(duì)需排放的剩余水進(jìn)行三級(jí)處理，作PH值調(diào)整。

1）一級(jí)除砂處理盾構(gòu)在砂礫石層或細(xì)砂、中粗砂層掘進(jìn)時(shí)只需進(jìn)行一級(jí)除砂處理。其工藝流程如下：豎井內(nèi)的排泥泵將攜帶土碴的污漿輸送到分離站的預(yù)篩器，經(jīng)振動(dòng)篩選后，粒徑在3mm以上的碴料分離出來，篩余的泥漿進(jìn)入儲(chǔ)漿槽，由碴漿泵從儲(chǔ)漿槽內(nèi)抽吸泥漿，在泵的出口具有一定儲(chǔ)能的泥漿沿輸漿軟管從旋流除砂器進(jìn)漿口切向射入，經(jīng)過旋流除砂器分選，粒級(jí)74um以上的泥砂由下端的沉砂嘴排除落入細(xì)篩；細(xì)篩脫水篩選后，干燥的細(xì)碴料分離出來；經(jīng)過第二道篩選的泥漿循環(huán)返回儲(chǔ)漿槽內(nèi)，處理后的干凈泥漿從旋流器溢流管進(jìn)入中儲(chǔ)箱，然后沿出漿軟管輸送到調(diào)漿池。

2）二級(jí)除砂處理盾構(gòu)在粉土、粉砂層掘進(jìn)時(shí)，一級(jí)除砂處理不足以將泥漿密度及含砂率降至合理范圍內(nèi)時(shí)需進(jìn)行二級(jí)除砂處理。其流程如下：盾構(gòu)排出的泥漿經(jīng)排泥管輸送至預(yù)振篩內(nèi)，預(yù)振篩將泥漿中3mm以上的砂礫篩除，經(jīng)旋流除砂分離及細(xì)篩脫水后清除74μm以上的砂質(zhì)顆粒，經(jīng)過第二道篩選的泥漿進(jìn)入小直徑旋流除砂器，將泥漿中剩余的74μm以上砂質(zhì)清除，并同時(shí)清除掉45μm以上的泥質(zhì)顆粒。二次除砂后的泥漿由出漿口輸送至沉淀池。

3）一級(jí)除砂、二級(jí)除泥處理在粘土地層掘進(jìn)時(shí)需進(jìn)行二級(jí)除泥處理。其工藝流程與二級(jí)除砂處理相似，不同之處在于旋流除泥器組的應(yīng)用。通過小直徑的長錐除泥器和超細(xì)目振動(dòng)篩網(wǎng)的組合，二級(jí)除泥處理后泥漿中30μm以上的泥質(zhì)顆粒及時(shí)清除，粘度得以控制，見圖9.

4）三級(jí)處理三級(jí)處理是將進(jìn)入PH槽中的液體進(jìn)行酸堿處理，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。采用的材料主要是稀硫酸或適量的二氧化碳?xì)怏w。

8.4泥水性能管理

從泥水分離站排出的泥漿經(jīng)沉砂池沉淀后進(jìn)入調(diào)漿池，在調(diào)漿池內(nèi)由制漿系統(tǒng)的高速制漿機(jī)對(duì)泥漿進(jìn)行調(diào)配，確保輸送到盾構(gòu)的泥漿性能滿足使用要求。

在泥水循環(huán)利用的過程中，泥水性能的管理主要是對(duì)泥漿質(zhì)量的控制，即對(duì)泥漿最大顆粒粒徑、粒徑分布、泥漿密度、泥水粘度的管理。穿黃隧洞施工時(shí)泥水粘度一般控制在25～35s范圍內(nèi)。當(dāng)泥水粘度過大時(shí)排泥管易堵塞。泥水密度是一個(gè)主要控制指標(biāo)，過高將影響泥水的輸送，過低將破壞開挖面的穩(wěn)定，一般在能滿足開挖面穩(wěn)定的情況下泥水密度越小越好，這樣能節(jié)省泥水制作成本，減少膨潤土的消耗。掘進(jìn)過程中對(duì)泥漿性狀進(jìn)行管理時(shí)根據(jù)地質(zhì)而定，送泥密度一般控制在1.15～1.2g/cm3之間。當(dāng)泥水密度偏低時(shí)通過快速制漿機(jī)加入膨潤土進(jìn)入調(diào)整；當(dāng)密度偏高時(shí)加入清水進(jìn)行稀釋。

9、盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算

盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算是盾構(gòu)選型的參考依據(jù)，盾構(gòu)工作過程的力學(xué)參數(shù)計(jì)算是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，由于受地質(zhì)因素、土質(zhì)改良方法和掘進(jìn)參數(shù)等一系列因素的影響，在盾構(gòu)參數(shù)計(jì)算的方法上存在很多的不確定因素。至今應(yīng)用的盾構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法在很大程度上只是處于研究、探索階段，甚至很大程度上是一些經(jīng)驗(yàn)性的計(jì)算方法，盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算主要包括以下內(nèi)容。

1）推力計(jì)算盾構(gòu)推進(jìn)過程中的阻力主要包括盾殼和土層的摩擦力、土壓的正面阻力、水壓的正面阻力、盾尾密封與管片之間的摩擦力、拖拉后配套的力。盾構(gòu)施工時(shí)為滿足上坡、曲線施工和糾偏的需要，無法充分利用所有的推進(jìn)油缸，推進(jìn)系統(tǒng)裝備的推進(jìn)力必須留有足夠的余量，總推力應(yīng)大于總阻力的1.3～1.5倍。

2）刀盤扭矩的計(jì)算盾構(gòu)在軟土中推進(jìn)時(shí)的扭矩包括切削扭矩（克服泥土切削阻力所需的扭矩）、刀盤自重形成的軸承扭矩、刀盤軸向荷載形成的軸承扭矩、主軸承密封裝置摩擦力矩、刀盤前面摩擦扭矩、刀盤圓周面的摩擦反力矩、刀盤背面摩擦力矩和刀盤開口槽的剪切力矩等。

3）功率計(jì)算主要包括主驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算、推進(jìn)系統(tǒng)功率計(jì)算。

4）同步注漿能力的計(jì)算首先計(jì)算同步注漿應(yīng)具備的理論能力，再考慮1.5～1.8的注入率，同時(shí)還要考慮注漿泵的效率，一般按75%的效率計(jì)算。

5）泥水輸送系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算主要包括送排泥流量的計(jì)算、送排泥流速的計(jì)算、送排泥揚(yáng)程的計(jì)算。

10、結(jié)束語

盾構(gòu)選型主要依據(jù)招標(biāo)文件、工程勘察報(bào)告、隧洞設(shè)計(jì)和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，針對(duì)工程特點(diǎn)及難點(diǎn)、隧洞設(shè)計(jì)參數(shù)、盾構(gòu)施工工藝和進(jìn)度要求等因素進(jìn)行分析，對(duì)盾構(gòu)類型、驅(qū)動(dòng)方式、功能要求、主要技術(shù)參數(shù)和輔助設(shè)備的配置等進(jìn)行研究，并邀請(qǐng)具有同類盾構(gòu)制造經(jīng)驗(yàn)國際著名的盾構(gòu)制造商和國內(nèi)外盾構(gòu)設(shè)計(jì)、隧洞設(shè)計(jì)及盾構(gòu)施工方面的專家共同參與。經(jīng)過反復(fù)論證和研究，參照類似工程盾構(gòu)的選型及施工情況，完成適應(yīng)穿黃隧洞施工盾構(gòu)的選型工作，確定盾構(gòu)方案、主要功能、主要技術(shù)性能參數(shù)及輔助設(shè)備的配置。盾構(gòu)選型是盾構(gòu)法施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響盾構(gòu)隧洞的安全、質(zhì)量、工藝及成本，為了保證南水北調(diào)穿黃隧洞工程的順利完成，必須重視盾構(gòu)的選型工作。穿黃隧洞施工用盾構(gòu)應(yīng)進(jìn)行國際性招標(biāo)，在建設(shè)管理單位指導(dǎo)下進(jìn)行盾構(gòu)的采購，邀請(qǐng)建設(shè)單位專家審核盾構(gòu)國際招標(biāo)文件。

1、前言

南水北調(diào)中線工程屬特大型跨流域調(diào)水工程，從長江支流漢江上的丹江口水庫引水，跨江、淮、黃、海四大流域，主要向唐白河流域、淮河中上游和海河流域的湖北、河南、河北、北京及天津供水。主體工程由水源區(qū)工程和輸水工程兩大部分組成，輸水工程包括總干渠、天津干渠工程以及穿黃河工程。

穿黃工程是南水北調(diào)中線總干渠與黃河的交叉建筑物，是總干渠上規(guī)模最大、技術(shù)最復(fù)雜并控制工期的關(guān)鍵性工程，一期設(shè)計(jì)輸水流量265m3/s、加大設(shè)計(jì)流量320m3/s.為確保穿黃工程萬無一失，水利部指派黃河水利委員會(huì)勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院和長江水利委員會(huì)長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院兩 大全國最權(quán)威的水利部門分別獨(dú)立設(shè)計(jì)渡槽、隧洞兩個(gè)方案。

隧洞方案與渡槽方案相比，可免受溫度、冰凍、大風(fēng)、意外災(zāi)害等不利因素影響，耐久性好，檢修維護(hù)相對(duì)簡單；采用渡槽方案則增加了世界治水史上最為宏偉的人文景觀，而且還可以成為具有較高開發(fā)價(jià)值的旅游資源。從技術(shù)上看，無論是渡槽還是隧洞方案都是可行的，并且工程造價(jià)相當(dāng)。經(jīng)過水利部及國家計(jì)委組織的專家多次審查，考慮到隧洞方案可避免與黃河河勢、黃河規(guī)劃的矛盾，且盾構(gòu)法施工技術(shù)國內(nèi)外都有成功經(jīng)驗(yàn)，因此最終選擇了隧洞方案。

2、工程概況

穿黃工程位于河南省鄭州市上游約30km處，線路總長19.30km，南起滎陽市李村村西，北至河南焦作市溫縣陳溝村西。主體工程由南北岸渠道、南岸退水洞、進(jìn)口建筑物、穿黃隧洞、出口建筑物、北岸防護(hù)堤、北岸新老蟒河交叉工程以及孤柏嘴控導(dǎo)工程等組成。

穿黃隧洞總長4250m，包括過河隧洞段和邙山隧洞段，雙洞布置，隧洞軸線間距為28m，兩洞各采用一臺(tái)盾構(gòu)自北向南推進(jìn)。穿黃隧洞最大埋深35m，最小埋深23m；最高水壓為0.45MPa；最小曲線半徑為800m；過河隧洞段坡度為1‰和2‰，邙山隧洞段坡度為49.107‰；穿黃隧洞為圓斷面，內(nèi)徑？7.0m，外徑8.7m，隧洞外層為7等分裝配式普通鋼筋混凝土管片結(jié)構(gòu)，管片內(nèi)徑為7.9m，外徑為8.7m，管片寬度1.6m；內(nèi)層為現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土整體結(jié)構(gòu)，厚45cm，標(biāo)準(zhǔn)分段長度為9.6m，隧洞內(nèi)襯在與北岸和南岸施工豎井銜接的洞段以及地層變化洞段將局部加密；內(nèi)外層襯砌由彈性防、排水墊層相隔。

3、工程地質(zhì)

過河隧洞樁號(hào)5＋658.57～9+108.57，全長3450m.北岸始發(fā)豎井中心高程67m，樁號(hào)9＋108.57；南岸到達(dá)豎井中心高程72.45m，樁號(hào)5＋658.57.過河隧洞穿越的主要地層為Q2粉質(zhì)壤土、Q41砂層和砂礫（泥礫）石層。根據(jù)隧洞圍土的組成可劃分為三種類型：

1）單一粘土結(jié)構(gòu)隧洞圍土為Q2粉質(zhì)壤土層，分布在樁號(hào)5+658～6+033和7+109～7+919，總長1185m.

2）上砂下土結(jié)構(gòu)隧洞圍土上部為Q41砂層，下部為Q2粉質(zhì)壤土層，分布在樁號(hào)6+033～7+109和7+919～8+233，總長1390m.

3）單一砂土結(jié)構(gòu)隧洞圍土主要為Q41中砂層，局部為粗砂層，砂層中零星分布砂礫石透鏡體，該類結(jié)構(gòu)分布在樁號(hào)8+233以北，長875m.

過河隧洞開挖范圍內(nèi)，礫卵石粒徑2～10cm；Q2粉質(zhì)壤土中夾有鈣質(zhì)結(jié)核層；Q41砂層中石英顆粒含量較高，達(dá)40％～70％，且分布有泥礫層和砂礫石透鏡體，局部有淤泥質(zhì)粉質(zhì)壤土透鏡體；在樁號(hào)8+670～8+940之間，隧洞底板分布有Q3粉質(zhì)粘土，應(yīng)考慮其變形特性。根據(jù)目前地質(zhì)勘察資料，不排除在隧洞掘進(jìn)過程中偶遇粒徑大于15cm的塊石、枯樹及上第三系粘土巖、砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)粘土巖的可能性。上第三系的粘土巖、砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)粘土巖成巖作用差。粘土巖強(qiáng)度較Q2粘土略高，抗壓強(qiáng)度為0.53 MPa；砂巖一般為泥質(zhì)膠結(jié)，強(qiáng)度低，抗壓強(qiáng)度為0.62MPa.局部分布有薄層鈣質(zhì)膠結(jié)的砂巖，呈堅(jiān)硬狀，強(qiáng)度較高，抗壓強(qiáng)度為16.5MPa.

邙山隧洞段樁號(hào)5+658.57～4＋893.57，長800m.樁號(hào)4＋893.57～5＋090隧洞段為黃土狀壤土；樁號(hào)5＋090～5＋359.08段為粉質(zhì)壤土，中間夾3層古土壤層；樁號(hào)5＋359.08～5＋658.57段為粉質(zhì)壤土，中間夾4層古土壤層，其下多富積鈣質(zhì)結(jié)核或鈣質(zhì)結(jié)核層。粉質(zhì)壤土滲透系數(shù)k＝1×10－5cm/s，黃土滲透系數(shù)為1×10－5～1×10－4cm/s.黃土狀粉質(zhì)壤土滲透系數(shù)k＝3.7×10－5～1.0×10－4cm/s.過河隧洞段穿越的飽和含水砂層，其滲透系數(shù)k＝10-3～10-2cm/s.

4、盾構(gòu)類型的選擇

4.1盾構(gòu)類型與地層的關(guān)系

盾構(gòu)選型應(yīng)從安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等方面綜合考慮，所選擇的機(jī)型要能盡量減少輔助施工法并確保施工安全可靠。不同類型的盾構(gòu)適應(yīng)的地質(zhì)范圍不同，盾構(gòu)選型的主要依據(jù)是土質(zhì)條件、巖性，要確保所選擇的盾構(gòu)能適應(yīng)地質(zhì)條件，保持開挖面穩(wěn)定。

土壓平衡盾構(gòu)是依靠推進(jìn)油缸的推力給土倉內(nèi)的開挖土碴加壓，使土壓作用于開挖面使其穩(wěn)定，主要適用于粉土、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉土和粉砂層等粘稠土壤的施工。在粘性土層中掘進(jìn)時(shí)，由刀盤切削下來的土體進(jìn)入土倉后由螺旋機(jī)輸出，在螺旋機(jī)內(nèi)形成壓力梯降，保持土倉壓力穩(wěn)定，使開挖面土層處于穩(wěn)定。盾構(gòu)向前推進(jìn)的同時(shí)螺旋機(jī)排土，使排土量等于開挖量，即可使開挖面的地層始終保持穩(wěn)定。當(dāng)含砂量超過某一限度時(shí)泥土的塑流性明顯變差，土倉內(nèi)的土體因固結(jié)作用而被壓密，導(dǎo)致碴土難以排送，需向土倉內(nèi)注水或泡沫、泥漿等，以改善土體的塑流性。

泥水盾構(gòu)利用循環(huán)懸浮液的體積對(duì)泥漿壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，采用膨潤土懸浮液（俗稱泥漿）作為支護(hù)材料。開挖面的穩(wěn)定是將泥漿送入泥水平衡倉內(nèi)，在開挖面上用泥漿形成不透水的泥膜，通過該泥膜保持水壓力，以平衡作用于開挖面的土壓力和水壓力。開挖的土砂以泥漿形式輸送到地面，通過泥水處理設(shè)備進(jìn)行分離，分離后的泥水進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整，再輸送到開挖面。泥水盾構(gòu)適用的地質(zhì)范圍較大，能適應(yīng)穿黃工程的所有地質(zhì)。

從地質(zhì)條件來看，本工程可使用加泥式土壓平衡盾構(gòu)和泥水平衡盾構(gòu)。但使用加泥式土壓平衡盾構(gòu)在砂層和砂礫（泥礫）石層施工時(shí)需要向開挖倉中注添加劑，以改善碴土的性能，使其成為具有良好塑流性、低的摩擦系數(shù)及止水性的碴土，且對(duì)于砂礫（泥礫）石層，開挖破碎后可能會(huì)有大顆粒碴土，需要考慮螺旋輸送機(jī)通過粒徑的能力。泥水盾構(gòu)能適應(yīng)粉質(zhì)壤土、砂層和砂礫（泥礫）石層等各種地質(zhì)，對(duì)于砂礫（泥礫）石層可在泥水平衡倉內(nèi)設(shè)置破碎機(jī)。

4.2盾構(gòu)類型與水壓及滲透性的關(guān)系

地層滲透系數(shù)是盾構(gòu)選型的重要因素。根據(jù)歐美和日本的施工經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)小于10-7m/s時(shí)可以選用土壓平衡盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)在10-7m/s和10-4m/s之間時(shí)既可選用土壓平衡盾構(gòu)也可選用泥水盾構(gòu)；當(dāng)?shù)貙拥臐B透系數(shù)大于10-4m/s時(shí)，如采用土壓平衡盾構(gòu)開挖倉中添加劑將被稀釋，水、砂、砂礫相互混合后土碴不易形成具有良好塑性及止水性碴土，在螺旋機(jī)出碴門處易發(fā)生噴涌，施工困難。本工程過河隧洞段穿越的飽和含水砂層，其滲透系數(shù)k＝10-3～10-2cm/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過土壓平衡盾構(gòu)允許的最大范圍，因此宜采用泥水盾構(gòu)。

當(dāng)水壓大于0.3MPa時(shí)螺旋輸送機(jī)也難以形成有效的土塞效應(yīng)，在輸送機(jī)排土閘門處易發(fā)生水土噴涌現(xiàn)象，引起土倉中土壓力下降，導(dǎo)致開挖面坍塌。本工程水壓高達(dá)0.45MPa，采用泥水盾構(gòu)最適應(yīng)南水北調(diào)中線一期穿黃工程的地質(zhì)情況和水文情況，可以確保穿黃隧洞工程施工安全可靠。

5、盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式的選擇

由于受始發(fā)豎井結(jié)構(gòu)尺寸的限制，盾構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要求結(jié)構(gòu)緊湊、效率高、起動(dòng)扭矩大、設(shè)備的散熱溫度低，所以對(duì)盾構(gòu)驅(qū)動(dòng)方式的選擇非常關(guān)鍵。驅(qū)動(dòng)方式有三種，一是變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)，二是液壓驅(qū)動(dòng)，三是定速電機(jī)驅(qū)動(dòng)，鑒于定速電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)刀盤轉(zhuǎn)速不能調(diào)節(jié)，一般不采用。現(xiàn)將變頻驅(qū)動(dòng)與液壓驅(qū)動(dòng)進(jìn)行比較，見表1.經(jīng)綜合評(píng)價(jià)宜采用變頻驅(qū)動(dòng)。

6、泥水壓力控制模式的選擇

泥水盾構(gòu)根據(jù)泥水平衡倉構(gòu)造形式和對(duì)泥漿壓力的控制方式不同分為直接控制型和間接控制型。

直接控制型泥水盾構(gòu)采用泥水直接加壓模式，其泥水輸送系統(tǒng)的流程如下：送泥泵從地面調(diào)漿池將新鮮泥漿輸入盾構(gòu)泥水倉，與開挖泥土進(jìn)行混合形成稠泥漿，然后由排泥泵輸送到地面泥水分離處理站，經(jīng)分離后排除土碴，而稀泥漿流向調(diào)漿池，再對(duì)泥漿密度和濃度進(jìn)行調(diào)整后，重新輸入盾構(gòu)循環(huán)使用。直接控制型泥水盾構(gòu)的泥水壓力通過調(diào)節(jié)送泥泵轉(zhuǎn)速或調(diào)節(jié)控制閥的開度來進(jìn)行，送泥泵安在地面，控制距離長而產(chǎn)生延遲效應(yīng)不便于控制泥漿壓力，因此常用調(diào)節(jié)控制閥的開度來進(jìn)行泥漿壓力調(diào)節(jié)。

間接控制型泥水盾構(gòu)的泥水壓力控制采用氣壓模式，由泥漿和空氣雙重回路組成。在盾構(gòu)的泥水倉內(nèi)插裝一道半隔板（沉浸墻），在半隔板前充以壓力泥漿，在半隔板后面盾構(gòu)軸心線以上部分充以壓縮空氣，形成空氣緩沖層，氣壓作用在隔板后面與泥漿的接觸面上，由于接觸面上氣、液具有相同壓力，因此只要調(diào)節(jié)空氣壓力就可以確定和保持在開挖面上相應(yīng)的泥漿支護(hù)壓力，由于空氣緩沖層的彈性作用，當(dāng)液位波動(dòng)時(shí)對(duì)支護(hù)泥漿壓力變化無明顯影響，泥水壓力的波動(dòng)小，控制精度高，對(duì)開挖面土層支護(hù)更為穩(wěn)定，對(duì)地表變形控制也更為有利，因此選擇間接控制型泥水盾構(gòu)最佳。

7、本工程對(duì)泥水盾構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

7.1對(duì)砂土地層及砂卵石地層的適應(yīng)性

過河隧洞段穿越的主要地層為Q2粉質(zhì)壤土、Q41砂層和砂礫（泥礫）石層。其中上砂下土結(jié)構(gòu)的地層總長1390m，隧洞上部為Q41砂層；單一砂土結(jié)構(gòu)的地層總長為875m，隧洞主要為Q41中砂層，局部為粗砂層，砂層中零星分布砂礫石透鏡體。

這種地層石英含量高，對(duì)刀盤、刀具、管路的磨損性強(qiáng)，砂土地層滲透性大，需要的泥水平衡壓力更大，而需要的扭矩通常較小，在這種地層中施工通常要損失更多的泥漿。施工中應(yīng)特別注意泥漿循環(huán)的速度不能低于防止泥漿沉淀所需的最小速度，因此盾構(gòu)在砂土地段的施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)考慮以下功能：①具備平衡掌子面水土壓力的能力；②刀盤、刀具、泥漿管路的高耐磨性；④合理的刀盤及刀具設(shè)計(jì)，恰當(dāng)?shù)牡侗P開口率，合理的開口位置；⑤盾構(gòu)本體在壓力狀態(tài)下的防水密封性能；⑥防止流砂；⑦人倉設(shè)計(jì)；⑧管片壁后同步注漿系統(tǒng)；⑨能夠?qū)^大的卵石進(jìn)行破碎，有效防止堵管情況的發(fā)生。

7.2適應(yīng)卵石、孤石、古樹等不良地質(zhì)

砂卵石地層中土體屬松散體，若采用適用于硬巖的滾刀進(jìn)行破巖，則在滾刀的掘進(jìn)擠壓下土體會(huì)產(chǎn)生較大的變形，滾刀將不轉(zhuǎn)動(dòng)，大大降低了滾刀的切削效果，有時(shí)甚至喪失切削破碎能力。穿越砂卵石地層宜采用碳化鎢球齒滾刀（圖2）或碳化鎢撕裂刀（圖3），但碳化鎢球齒滾刀不能對(duì)古樹等進(jìn)行有效破碎，為了適應(yīng)卵石、孤石、古樹等不良地質(zhì)，采用碳化鎢撕裂刀較適應(yīng)穿黃工程的不良復(fù)雜地質(zhì)。

在泥水平衡倉的底部的排泥管前面安裝一個(gè)顎板式碎石機(jī)，用來破碎漂石和鈣質(zhì)結(jié)核，使其破碎后能通過排漿管排出。破碎機(jī)配有欄石隔柵，用來限制進(jìn)入排泥管路石塊的尺寸。

7.3對(duì)軟硬不均地層的適應(yīng)性

過河隧洞段穿越的地層主要有全土層、全砂土層、復(fù)合層、鈣質(zhì)結(jié)核土層和砂礫石層（或泥礫層），邙山隧洞段穿越的地層主要有全土層和鈣質(zhì)結(jié)核土層。刀盤上布置雙層碳化鎢先行刀（撕裂刀）、雙層碳化鎢切刀和碳化鎢刮刀。碳化鎢刀具的高強(qiáng)度和高耐磨性完全適應(yīng)穿黃工程的地質(zhì)條件。對(duì)于地層較大的卵石，在泥水室中安裝液壓油缸驅(qū)動(dòng)的破碎機(jī)（圖4）進(jìn)行破碎。刀盤上焊接的耐磨條及耐磨焊層也是刀盤在復(fù)合地層中掘進(jìn)時(shí)的重要保證措施。

盾構(gòu)在軟硬不均地段掘進(jìn)時(shí)，由于刀盤的受力不均而易發(fā)生姿態(tài)較難控制的現(xiàn)象，為此盾構(gòu)的推進(jìn)油缸在圓周方向進(jìn)行分組，每組可以單獨(dú)調(diào)整推進(jìn)力和推進(jìn)行程而改變盾構(gòu)的掘進(jìn)方向。盾構(gòu)采用先進(jìn)的激光導(dǎo)向系統(tǒng)，盾構(gòu)的姿態(tài)可以隨時(shí)反映在操作室內(nèi)，從而可以對(duì)盾構(gòu)的姿態(tài)隨時(shí)進(jìn)行靈活的調(diào)整，同時(shí)配合調(diào)整刀盤的推力和扭矩參數(shù)保證盾構(gòu)在軟硬不均地段保持正確的姿態(tài)。

7.4對(duì)粘土地層的適應(yīng)性

總體而言，粘土地層的滲透性更小、自穩(wěn)性更好，因此需要的泥水平衡的壓力比在砂層中更小。但粘性地層掘進(jìn)時(shí)刀盤需要更大的扭矩，盾構(gòu)需配備較大的刀盤驅(qū)動(dòng)功率；同時(shí)要防止刀盤中心粘結(jié)泥餅和防止排泥管路堵塞。

刀盤中心部位線速度較低，粘土、粉土、膨潤土等粘稠土體在中心部位的流動(dòng)性較差，粘性土容易在中心部位沉積，同時(shí)在泥水倉的后部也容易粘結(jié)泥餅。設(shè)計(jì)盾構(gòu)時(shí)采用如下措施：

①采用膨潤土泥漿沖洗系統(tǒng)，在刀盤的中心設(shè)計(jì)膨潤土注入口，用于對(duì)刀盤中心部位進(jìn)行沖洗和清理；

②加大中心部位開口率，使粘性土沒有粘結(jié)的位置，直接從刀盤開口順利進(jìn)入到泥水室；

③刀盤開口部位采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，開口設(shè)計(jì)成楔形梯形結(jié)構(gòu)，使開口逐漸變大，利于碴土的流動(dòng)。

在粘土地層別容易發(fā)生排泥管堵塞，為防止堵管、對(duì)泥漿系統(tǒng)需進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，安裝電磁控制球閥和相應(yīng)管路，可以實(shí)現(xiàn)在進(jìn)排漿管中進(jìn)行反循環(huán)，反循環(huán)的目的是清理堵塞的排泥管。此外，在氣倉的底部安裝電磁球閥，在開挖模式下盾構(gòu)司機(jī)可以在切削倉的上面實(shí)現(xiàn)反向循環(huán)，以便清理在破碎機(jī)和倉室底部的沉積物，在粘土地層中掘進(jìn)時(shí)這種沉積物更是經(jīng)常發(fā)生。反循環(huán)和底部注入可以在需要的基礎(chǔ)上周期性使用，同時(shí)需采用重型的排泥泵，設(shè)計(jì)較大的排泥通道，能夠泵送的最大粒徑不小于180mm.泥漿泵的關(guān)鍵部件進(jìn)行耐磨設(shè)計(jì)，以便適應(yīng)泵送的磨損性介質(zhì)。

7.5對(duì)高水壓的適應(yīng)性

過河隧洞穿越地層主要為富含地下水的砂土層，地下水壓力高達(dá)0.45MPa，在高水壓下施工，施工安全和工程防水是第一重點(diǎn)，隧洞防水是盾構(gòu)法施工的關(guān)鍵。盾構(gòu)在高水壓地段推進(jìn)，重點(diǎn)是保證主軸承密封、盾尾密封在高承壓狀態(tài)下的正常工作。

1）主軸承密封主軸承內(nèi)外密封應(yīng)具有自動(dòng)功能、自動(dòng)密封功能、自動(dòng)檢測密封的工作狀況功能和密封磨損后的繼續(xù)使用功能，可采用唇形密封（圖5）或指形密封（圖6）。

2）盾尾密封盾尾密封（圖7）是集彈簧鋼、鋼絲刷及不銹鋼金屬網(wǎng)于一體的結(jié)構(gòu)，在彈簧鋼和鋼絲刷上涂氟樹脂進(jìn)行防銹處理。盾尾密封可采用4道鋼絲刷密封或3道鋼絲刷密封加1道鋼板束，在各盾尾密封之間注入油脂來提高止水性能。在盾尾設(shè)計(jì)1道膨脹應(yīng)急密封，當(dāng)鋼絲刷密封正常時(shí)該密封彎曲在盾尾的溝槽里不起密封作用。當(dāng)鋼絲刷密封失效時(shí)通過注水或充氣使該密封膨脹，將管片外側(cè)與盾尾內(nèi)側(cè)之間的間隙完全密封以防止涌水從盾尾漏入隧洞內(nèi)，并可在隧洞內(nèi)安全更換前2～3道鋼絲刷密封。

7.6對(duì)深豎井及長距離泥水輸送的適應(yīng)性

過河隧洞掘進(jìn)時(shí)從北岸始發(fā)，北岸豎井深達(dá)50.5m，且隧洞線路長，長距離水平輸送和高揚(yáng)程的垂直輸送要求送排泥泵具有大功率和大揚(yáng)程。送排泥泵均采用變頻驅(qū)動(dòng)。送泥泵采用1臺(tái)大功率、大揚(yáng)程、大流量的重型泥漿泵；排泥泵采用3臺(tái)大功率、大揚(yáng)程、大流量的重型泥漿泵。具體是在盾構(gòu)后配套拖車上安裝1臺(tái)主排泥泵，在豎井底部安裝1臺(tái)接力泵，當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)到過河隧洞的中間時(shí)在隧道內(nèi)安裝1臺(tái)中繼排泥泵。

邙山隧洞段施工時(shí)分離站從北岸搬至南岸，南岸豎井深達(dá)39.95m，受豎井周圍場地（約2000m2）的限制，泥水分離站宜建在山上。盾構(gòu)施工時(shí)仍使用1臺(tái)送泥泵、3臺(tái)排泥臺(tái)，主排泥泵安裝在盾構(gòu)上，中繼泵安裝在南岸豎井底部，接力泵安裝在豎井平臺(tái)上。

7.7地表沉降控制要求

盾構(gòu)需穿越不同埋深的地層，在不同位置水壓力也不同，盾構(gòu)應(yīng)具有良好的泥水壓力調(diào)整功能，滿足地表沉降控制在規(guī)定范圍，保證能夠順利安全穿越黃河。為了減小泥水壓力的波動(dòng)宜采用氣壓式間接控制型泥水盾構(gòu)。

7.8精確的方向控制要求

要求盾構(gòu)具有良好的方向控制能力，導(dǎo)向系統(tǒng)具有很高的精度，以保證線路方向誤差控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。盾構(gòu)方向的控制包括兩個(gè)方面：一是盾構(gòu)本身能夠進(jìn)行糾偏、轉(zhuǎn)向，二是采用先進(jìn)的導(dǎo)向技術(shù)保證盾構(gòu)掘進(jìn)方向的正確。

7.9環(huán)境保護(hù)的要求

環(huán)境保護(hù)包括三個(gè)方面：一是盾構(gòu)施工時(shí)對(duì)周圍自然環(huán)境的保護(hù)，使用的輔助材料如油脂、泥漿添加劑等不對(duì)環(huán)境造成污染；二是盾構(gòu)及后配套設(shè)備無大的噪聲、震動(dòng)等；三是盾構(gòu)法施工的現(xiàn)場環(huán)境管理，隧洞內(nèi)的施工污水通過低壓排污泵抽到污水箱，再通過污水箱中的高壓泵泵送到泥漿回路。

7.10長距離掘進(jìn)不換刀技術(shù)

本工程在過河隧洞掘進(jìn)時(shí)一次掘進(jìn)距離長達(dá)3450m，為了安全可靠必須避免刀盤磨損和中途換刀。對(duì)刀盤和刀具必須進(jìn)行耐磨性設(shè)計(jì)，刀盤的面板焊接格柵狀的特殊耐磨材料，刀盤的外圈焊接高強(qiáng)度的耐磨板，在刀盤的開口部位進(jìn)行表面硬化，充分保證刀盤在掘進(jìn)時(shí)的耐磨性能。長距離掘進(jìn)中途不換刀一般采用圖8的兩種方案。方案一：設(shè)計(jì)救援刀具，在初裝刀具磨損到極限后將內(nèi)藏的救援刀具伸出；方案二：

采用高耐磨切刀，切刀的刀刃采用雙層碳化鎢結(jié)構(gòu)。由于內(nèi)藏式救援刀結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、成本較高，穿黃隧洞宜采用雙層高耐磨碳化鎢切刀。

為確保刀具的高耐磨性所有刀具均采用碳化鎢刀具，先行刀和切刀均采用雙層碳化鎢刀刃，并設(shè)計(jì)有耐磨齒。在不同區(qū)域的切刀上安裝刀具磨損量檢測裝置，及時(shí)掌握刀具的磨損情況，保證刀具正常工作，除此之外還應(yīng)采取以下措施。

1）刀具的排列行數(shù)在刀盤面板的同一軌跡上，通過增加刀具的排列行數(shù)來增加刀具數(shù)量，以減少每把刀具的磨損。

2）采用超硬重型刀具連同安裝刀具用的刀座一起大型化，加大刀具的寬度，以達(dá)到增大刀刃的耐磨性

3）刀具背面進(jìn)行耐磨防護(hù)在超硬刀具背面進(jìn)行充分的硬化堆焊，設(shè)計(jì)雙排碳鎢合金柱齒，防止刀具的基材磨損。

4）帶壓換刀作為應(yīng)急措施配備雙氣路的雙室人倉，以便在壓縮空氣下帶壓進(jìn)入開挖室和隧洞掌子面，確保萬一需要換刀時(shí)的施工安全和快速作業(yè)。

7.11盾構(gòu)的可靠性和安全性

盾構(gòu)施工時(shí)應(yīng)保證人員及設(shè)備的安全。盾構(gòu)的可靠性是工程施工的重要保障，盾構(gòu)的關(guān)鍵部件必須在施工過程中萬無一失，做到百分之百的可靠。盾構(gòu)的可靠性表現(xiàn)在以下方面：對(duì)地質(zhì)的適應(yīng)性，整體設(shè)計(jì)的可靠性；設(shè)備本身性能、質(zhì)量、使用壽命等的可靠性；在盾構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)應(yīng)該考慮到應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)來確保施工安全及人員和設(shè)備的安全。

為了保證刀具檢修更換及處理障礙物作業(yè)的特殊空間需要，刀盤可采用可伸縮型并具有足夠的伸縮行程，必要時(shí)在沉浸墻上設(shè)置隔板安全門，保證在常壓下進(jìn)入氣壓調(diào)節(jié)倉進(jìn)行維修破碎機(jī)和進(jìn)行吸泥管的排堵，確保作業(yè)的快速和安全。

8、泥水處理設(shè)備的選擇

8.1泥水處理概述

泥水盾構(gòu)是通過加壓泥水來穩(wěn)定開挖面，開挖土碴與泥漿混合由排漿泵輸送到洞外的泥水分離站，經(jīng)分離后進(jìn)入泥漿調(diào)整池進(jìn)行泥水性狀調(diào)整后，由送泥泵將泥漿送往盾構(gòu)的泥水平衡倉重復(fù)使用，將泥水中的水和土分離的過程稱為泥水處理。

泥水處理分為三級(jí)。一級(jí)泥水處理的對(duì)象是粒徑74μm以上的砂和礫石，工藝比較簡單，用振動(dòng)篩或有旋流器的離心機(jī)等設(shè)備對(duì)其進(jìn)行篩分，分離出的土顆粒用車運(yùn)走。二級(jí)泥水處理的對(duì)象主要是一級(jí)處理時(shí)不能分離的74μm以下的淤泥、粘土等的細(xì)小顆粒。三級(jí)處理是對(duì)需排放的剩余水作PH值調(diào)整，使泥水排放達(dá)到國家環(huán)保要求。

泥水處理系統(tǒng)設(shè)于地面，由泥水分離系統(tǒng)和泥漿制備系統(tǒng)兩部分組成。泥水分離系統(tǒng)主要由振動(dòng)篩、旋流器、儲(chǔ)漿槽、調(diào)整槽、碴漿泵等組成；泥漿制備系統(tǒng)由沉淀池、調(diào)漿池、制漿設(shè)備等組成。

8.2泥水分離站選型

選擇泥水分離設(shè)備時(shí)必須考慮兩個(gè)方面：①有效地分離排泥漿中的泥土和水分；②具有與盾構(gòu)最大推進(jìn)速度相適應(yīng)的分離能力。

8.3泥水處理工藝

地質(zhì)不同，泥漿處理的工藝也不同。在一般情況下砂質(zhì)土只需進(jìn)行一級(jí)處理，粘性土需進(jìn)行二級(jí)處理，對(duì)需排放的剩余水進(jìn)行三級(jí)處理，作PH值調(diào)整。

1）一級(jí)除砂處理盾構(gòu)在砂礫石層或細(xì)砂、中粗砂層掘進(jìn)時(shí)只需進(jìn)行一級(jí)除砂處理。其工藝流程如下：豎井內(nèi)的排泥泵將攜帶土碴的污漿輸送到分離站的預(yù)篩器，經(jīng)振動(dòng)篩選后，粒徑在3mm以上的碴料分離出來，篩余的泥漿進(jìn)入儲(chǔ)漿槽，由碴漿泵從儲(chǔ)漿槽內(nèi)抽吸泥漿，在泵的出口具有一定儲(chǔ)能的泥漿沿輸漿軟管從旋流除砂器進(jìn)漿口切向射入，經(jīng)過旋流除砂器分選，粒級(jí)74um以上的泥砂由下端的沉砂嘴排除落入細(xì)篩；細(xì)篩脫水篩選后，干燥的細(xì)碴料分離出來；經(jīng)過第二道篩選的泥漿循環(huán)返回儲(chǔ)漿槽內(nèi)，處理后的干凈泥漿從旋流器溢流管進(jìn)入中儲(chǔ)箱，然后沿出漿軟管輸送到調(diào)漿池。

2）二級(jí)除砂處理盾構(gòu)在粉土、粉砂層掘進(jìn)時(shí)，一級(jí)除砂處理不足以將泥漿密度及含砂率降至合理范圍內(nèi)時(shí)需進(jìn)行二級(jí)除砂處理。其流程如下：盾構(gòu)排出的泥漿經(jīng)排泥管輸送至預(yù)振篩內(nèi)，預(yù)振篩將泥漿中3mm以上的砂礫篩除，經(jīng)旋流除砂分離及細(xì)篩脫水后清除74μm以上的砂質(zhì)顆粒，經(jīng)過第二道篩選的泥漿進(jìn)入小直徑旋流除砂器，將泥漿中剩余的74μm以上砂質(zhì)清除，并同時(shí)清除掉45μm以上的泥質(zhì)顆粒。二次除砂后的泥漿由出漿口輸送至沉淀池。

3）一級(jí)除砂、二級(jí)除泥處理在粘土地層掘進(jìn)時(shí)需進(jìn)行二級(jí)除泥處理。其工藝流程與二級(jí)除砂處理相似，不同之處在于旋流除泥器組的應(yīng)用。通過小直徑的長錐除泥器和超細(xì)目振動(dòng)篩網(wǎng)的組合，二級(jí)除泥處理后泥漿中30μm以上的泥質(zhì)顆粒及時(shí)清除，粘度得以控制，見圖9.

4）三級(jí)處理三級(jí)處理是將進(jìn)入PH槽中的液體進(jìn)行酸堿處理，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。采用的材料主要是稀硫酸或適量的二氧化碳?xì)怏w。

8.4泥水性能管理

從泥水分離站排出的泥漿經(jīng)沉砂池沉淀后進(jìn)入調(diào)漿池，在調(diào)漿池內(nèi)由制漿系統(tǒng)的高速制漿機(jī)對(duì)泥漿進(jìn)行調(diào)配，確保輸送到盾構(gòu)的泥漿性能滿足使用要求。

在泥水循環(huán)利用的過程中，泥水性能的管理主要是對(duì)泥漿質(zhì)量的控制，即對(duì)泥漿最大顆粒粒徑、粒徑分布、泥漿密度、泥水粘度的管理。穿黃隧洞施工時(shí)泥水粘度一般控制在25～35s范圍內(nèi)。當(dāng)泥水粘度過大時(shí)排泥管易堵塞。泥水密度是一個(gè)主要控制指標(biāo)，過高將影響泥水的輸送，過低將破壞開挖面的穩(wěn)定，一般在能滿足開挖面穩(wěn)定的情況下泥水密度越小越好，這樣能節(jié)省泥水制作成本，減少膨潤土的消耗。掘進(jìn)過程中對(duì)泥漿性狀進(jìn)行管理時(shí)根據(jù)地質(zhì)而定，送泥密度一般控制在1.15～1.2g/cm3之間。當(dāng)泥水密度偏低時(shí)通過快速制漿機(jī)加入膨潤土進(jìn)入調(diào)整；當(dāng)密度偏高時(shí)加入清水進(jìn)行稀釋。

9、盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算

盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算是盾構(gòu)選型的參考依據(jù)，盾構(gòu)工作過程的力學(xué)參數(shù)計(jì)算是一個(gè)非常復(fù)雜的問題，由于受地質(zhì)因素、土質(zhì)改良方法和掘進(jìn)參數(shù)等一系列因素的影響，在盾構(gòu)參數(shù)計(jì)算的方法上存在很多的不確定因素。至今應(yīng)用的盾構(gòu)參數(shù)計(jì)算方法在很大程度上只是處于研究、探索階段，甚至很大程度上是一些經(jīng)驗(yàn)性的計(jì)算方法，盾構(gòu)關(guān)鍵參數(shù)的計(jì)算主要包括以下內(nèi)容。

1）推力計(jì)算盾構(gòu)推進(jìn)過程中的阻力主要包括盾殼和土層的摩擦力、土壓的正面阻力、水壓的正面阻力、盾尾密封與管片之間的摩擦力、拖拉后配套的力。盾構(gòu)施工時(shí)為滿足上坡、曲線施工和糾偏的需要，無法充分利用所有的推進(jìn)油缸，推進(jìn)系統(tǒng)裝備的推進(jìn)力必須留有足夠的余量，總推力應(yīng)大于總阻力的1.3～1.5倍。

2）刀盤扭矩的計(jì)算盾構(gòu)在軟土中推進(jìn)時(shí)的扭矩包括切削扭矩（克服泥土切削阻力所需的扭矩）、刀盤自重形成的軸承扭矩、刀盤軸向荷載形成的軸承扭矩、主軸承密封裝置摩擦力矩、刀盤前面摩擦扭矩、刀盤圓周面的摩擦反力矩、刀盤背面摩擦力矩和刀盤開口槽的剪切力矩等。

3）功率計(jì)算主要包括主驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算、推進(jìn)系統(tǒng)功率計(jì)算。

4）同步注漿能力的計(jì)算首先計(jì)算同步注漿應(yīng)具備的理論能力，再考慮1.5～1.8的注入率，同時(shí)還要考慮注漿泵的效率，一般按75%的效率計(jì)算。

5）泥水輸送系統(tǒng)參數(shù)的計(jì)算主要包括送排泥流量的計(jì)算、送排泥流速的計(jì)算、送排泥揚(yáng)程的計(jì)算。

10、結(jié)束語

第2篇

穿黃工程用的兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，是德國制造的，全國只有兩臺(tái)，每臺(tái)一億元人民幣。盾構(gòu)機(jī)從黃河北岸的豎井下去，在河床底下三四十米深處，每天往南掘進(jìn)十幾米。它就像一臺(tái)電動(dòng)剃須刀，巨大的刀片在前面掘進(jìn)，刮下泥沙，通過豎井輸送出來。“隨著盾構(gòu)機(jī)身上的‘黃河號(hào)’三個(gè)字逐漸沒入隧洞，人群里發(fā)出一陣陣‘進(jìn)去了，進(jìn)去了’的慶賀聲……”一家水利媒體記者興奮地寫道。

7月9日，河南省省長李成玉也到南水北調(diào)中線工程安陽段和溫縣穿黃工程施工現(xiàn)場，察看工程進(jìn)度。據(jù)該項(xiàng)工程建設(shè)的權(quán)威人士透露，全部開工準(zhǔn)備其實(shí)早就做好了，業(yè)主等著中央電視臺(tái)來現(xiàn)場直播。但央視6月份一直忙于10周年慶典，拖來拖去，就拖到了7月8日。

權(quán)威人士透露，穿黃掘進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)很大，如果盾構(gòu)機(jī)到底下不轉(zhuǎn)了怎么辦?刀片被孤石或古樹卡住了怎么辦?隧洞滲水坍塌了怎么辦?地下幾十米的壓力很大，一旦封不住，就是滅頂之災(zāi)。

所以，為了保證現(xiàn)場直播萬無一失，7月8日開工前，施工單位已經(jīng)把盾構(gòu)機(jī)提前鉆進(jìn)去，調(diào)試好了。

穿黃，咽喉工程

南水北調(diào)的中線總干渠看起來挺長，1400多公里，但絕大部分修的都是明渠，直白說就叫“挖河”。時(shí)代大修水利，農(nóng)民們年年都挖河，沒什么稀奇的，真正工程量大、技術(shù)難度大的，一是丹江口水庫大壩加高，二是穿黃工程。

穿黃工程，顧名思義，是總干渠要穿越黃河。從地理位置上說，穿黃是咽喉，從技術(shù)難度上說也是咽喉。干渠要穿過寬闊的黃河河床，還要對(duì)黃河河勢影響最小，要保證100年不滲漏、不坍塌，不怕地震，不怕洪水凌汛等，一年四季水流平穩(wěn)、通暢，如果黃河是一條規(guī)規(guī)矩矩、清清白白的河，這也不難做到。但黃河是一條萬年古河，河面上濁浪翻滾，河床下沉淀著數(shù)不清的古木孤石，而且從小浪底以下，黃河就變成了游蕩型的河流，即所謂“30年河?xùn)|，30年河西”。

黃河的河勢在鄭州附近變化尤為劇烈，它為穿黃工程帶來兩個(gè)難題：一是選址在哪里，才能夠相對(duì)穩(wěn)定，不至于等你辛苦建好“穿黃工程”，黃河卻跑一邊兒玩去了？二是修建什么樣的穿黃設(shè)施，才能從安全性、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性等方面占優(yōu)?

先說第二項(xiàng)。關(guān)于穿黃設(shè)施，長江委設(shè)計(jì)院和黃委會(huì)設(shè)計(jì)院各拿了一套方案。黃委會(huì)設(shè)計(jì)院的方案是“渡槽”，一槽飛架南北，天塹變通途，而且還“可以為鄭州增添亮麗的標(biāo)志性景觀”。2003年，河南省政府積極向國家有關(guān)部門遞交報(bào)告，建議選用“渡槽”方案。

但一年后，水利部組織的院士、專家們相中的卻是長江委設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的“隧洞”方案，這讓黃委會(huì)設(shè)計(jì)院的專家們有些難堪。蓋因黃委會(huì)設(shè)計(jì)院常年研究黃河，不僅對(duì)黃河河勢了如指掌，對(duì)水利工程對(duì)黃河的影響研究經(jīng)驗(yàn)也更豐富，有人笑曰：“在黃河里建的工程，黃委會(huì)設(shè)計(jì)院的方案都沒能通過，他們自己都感到很沒面子。”

“隧洞”方案的優(yōu)勢，據(jù)長江委設(shè)計(jì)院院長鈕新強(qiáng)介紹說，從技術(shù)角度講，穿黃工程用的盾構(gòu)技術(shù)較為成熟，從經(jīng)濟(jì)性考慮，地下方案所需要投資也相對(duì)少一些。另外，隧洞從河底穿越，對(duì)黃河河勢的影響也最小，本身受凌汛、風(fēng)化風(fēng)濕、氣溫變化等影響也較小。萬一發(fā)生地震，建筑物越高，越容易受影響，而隧洞在地下對(duì)

走出武漢長江水利委員會(huì)設(shè)計(jì)院的辦公室，站在丹江口水庫大壩噴涌而出的泄洪巨流前，耳聽得穿黃工程施工現(xiàn)場的隆隆機(jī)器聲，記者的腳步踏在中線工程的關(guān)鍵點(diǎn)上，并深入工程背后地方省份的利益考量之中。抗震是有利的。

但鈕新強(qiáng)強(qiáng)調(diào)說：“我們兩個(gè)設(shè)計(jì)院實(shí)際上是一個(gè)共同的團(tuán)隊(duì)，具體分工上有所側(cè)重，長江設(shè)計(jì)院側(cè)重隧道，黃委會(huì)設(shè)計(jì)院側(cè)重渡橋。兩個(gè)方案有一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)結(jié)論之后，兩個(gè)單位一起進(jìn)行技術(shù)論證，最后的論證報(bào)告是兩家共同完成的。”

而對(duì)于穿黃工程的選址，根據(jù)工程的總體布署，總干渠只能在邙山頭至汜水河一帶二三十公里范圍內(nèi)穿越黃河。在這個(gè)范圍內(nèi)，勘探人員鉆了600多個(gè)洞，還鉆出來一段千年古木，最后選定在鄭州以西約30公里處，孤柏山灣李村附近，在黃河地下23米至32米處開掘隧洞。

“穿黃隧洞”簡單地說，就是在黃河底下23米以下處，打兩個(gè)直徑7米、長4公里多的通道。如此規(guī)模的隧洞，國內(nèi)外很多地方都修建過，但那都是過車的，而這卻是過水的，十幾米水頭的高壓水穿越而過，每秒鐘最少要通過265立方米水量，這在國際上還是第一次。

長江委設(shè)計(jì)院院長鈕新強(qiáng)說，接下來，在盾構(gòu)穿越黃河的整個(gè)過程中，可能還會(huì)碰到各種各樣的技術(shù)難點(diǎn)。整個(gè)穿黃工程預(yù)計(jì)2010年完工。

河南的動(dòng)靜

河南省上下盼南水北調(diào)盼得最久，也最熱烈。跟位于武漢的長江委一樣，位于鄭州的黃委會(huì)也已研究了幾十年的“南水北調(diào)”。最早引發(fā)“南水北調(diào)”構(gòu)想的那句“南方水多，北方水少,如有可能，借一點(diǎn)來是可以的”，就是在1952年視察黃河時(shí)說的。河南省水利廳有位老廳長，在任上經(jīng)常接待從北京來河南考察南水北調(diào)的人馬，有一天，他嘆息說“來考察南水北調(diào)的人，喝我們的酒都喝多少缸了，南水北調(diào)還不見影兒……”

南水北調(diào)中線工程一開，河南省從政府到老百姓，都踴躍支持，一來河南是個(gè)缺水的省份，像新鄉(xiāng)市的人均水資源只有308立方米，為全國水平的1/7，南水北調(diào)對(duì)新鄉(xiāng)的第一個(gè)好處，就是每年能帶來4億立方米的優(yōu)質(zhì)水。南水北調(diào)的水源地丹江口水庫，名義上是河南與湖北共有，實(shí)際上河南用得很少。

中線工程名義上是“調(diào)水進(jìn)京”，實(shí)際上，河南才是受水面積最大的省。中線工程一開，河南省一口氣要開39處口門，劃了42座受水城市，連離總干渠很遠(yuǎn)的周口、漯河等城市也劃上了。從陶岔到北京的總干渠全長1277公里，河南境內(nèi)就占了731公里；中線一期調(diào)水量95億立方米，北京只用10億立方米，而河南要用37．69億立方米。

同時(shí)，這也是一個(gè)寶貴的引資機(jī)會(huì)。中線一期主體工程靜態(tài)總投資1367億元，在河南省內(nèi)的投資就達(dá)670億元。河南境內(nèi)最先開工的安陽段，總投資21億元，工期3年，根據(jù)安陽水利局局長江子蔚的計(jì)算：每年將拉動(dòng)GDP增加約6．3億元，拉動(dòng)一般財(cái)政預(yù)算增加3700萬元，稅收增加7700多萬元。安陽段總干渠建設(shè)需要鋼筋28萬多噸，水泥35萬噸，石材130萬噸，工程每年可供近2萬人就業(yè)……

新鄉(xiāng)段長77．7公里，在河南境內(nèi)是最長的一段，預(yù)計(jì)投資超過60億元。就是當(dāng)?shù)仡I(lǐng)導(dǎo)出去招商引資，也很難引來這么大的項(xiàng)目。無怪乎新鄉(xiāng)段開工建設(shè)動(dòng)員大會(huì)之際，新鄉(xiāng)市大街小巷飄揚(yáng)著“支持南水北調(diào)工程，促進(jìn)新鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展”、“搞好

南水北調(diào)工程，加快中原崛起步伐”的標(biāo)語，警車跑到高速路口迎接會(huì)議代表。會(huì)議組織者請(qǐng)來了國務(wù)院南水北調(diào)辦的副主任、中線局的局長、河南省委副書記和副省長等貴賓。大會(huì)開始前，豫劇女演員在小樂隊(duì)伴奏下，演唱了歌曲《祖國的大建設(shè)一日千里》。

而總干渠鄭州段的投資將達(dá)102億元。穿黃工程概算投資31．37億元，用一位橋梁專家的話說，一個(gè)穿黃工程的投資，就超過目前整個(gè)黃河上所有大橋的投資總和了。

湖北的考量

南水北調(diào)中線的引水方案本來有兩個(gè)，一是從長江引水，二是從丹江口引水。湖北省政府積極支持從丹江口引水。漢江是長江以北最大的支流，丹江口以上為上游，丹江口以下為中下游。南水北調(diào)引了丹江口的水，對(duì)漢江中下游流域會(huì)有諸多不利，為什么湖北省還如此積極呢?

漢江的脾氣是陡漲陡落，歷史上三年兩潰，是長江支流中洪水災(zāi)害最嚴(yán)重的一條，所以解放后政府即修建了丹江口大壩，加上興建杜家臺(tái)等分蓄洪區(qū)，綜合運(yùn)用才可抵御20年一遇的洪水。

2005年10月，漢江流域發(fā)生1983年以來的最大秋汛，杜家臺(tái)不得不分洪，轉(zhuǎn)移3萬民眾。分洪區(qū)運(yùn)用一次，國家要花上億甚至幾十、上百億，農(nóng)民地也淹了，家也要搬走，等洪水落了再搬回來。雖然有國家補(bǔ)貼，也沾不了多少光。而且，因?yàn)槭冀K有洪水威脅，整個(gè)漢江中下游地區(qū)不敢建工廠，搞建設(shè)，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)所占比重僅為40％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于全省平均水平。

中線北段，明年4月向北京供水

南水北調(diào)中線的最初規(guī)劃是，丹江口一灣清水2008年北京。2006年8月，黃委會(huì)主任李國英在國新辦的新聞會(huì)上說：估計(jì)在2008年，中線調(diào)水進(jìn)入北京不成問題。50天后，國務(wù)院南水北調(diào)辦舉行了“加快南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程建設(shè)動(dòng)員會(huì)”，會(huì)議透露：中線總干渠預(yù)計(jì)到20lO年才能全線建成供水，為確保2008奧運(yùn)會(huì)的順利開展和首都供水安全，國務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)要求對(duì)北京市應(yīng)急供水的幾個(gè)方案進(jìn)行再論證。國家發(fā)改委在反復(fù)比較了小浪底、萬家寨調(diào)水等方案的基礎(chǔ)上，認(rèn)為加快建設(shè)京石段應(yīng)急供水工程是最現(xiàn)實(shí)的，因此，本次會(huì)議正式明確京石段工程2007年底建設(shè)完成，先期利用河北省4座水庫，實(shí)現(xiàn)2008年向北京應(yīng)急供水的目標(biāo)。

河北省副省長宋恩華在動(dòng)員會(huì)上說，河北是南水北調(diào)受水區(qū)七省市中最為缺水的省份，“雀我省自身極度缺水的情況下，我們還要作出新的貢獻(xiàn)”。因此，省里多次建議中央通過京石段應(yīng)急供水工程建設(shè)對(duì)河北給予投資傾斜，并得到了國家發(fā)改委的支持。

據(jù)最新消息，京石段工程預(yù)計(jì)將在2008年3月完工，4月具備通水條件。屆時(shí)北京將從河北4座水庫調(diào)水3～4億立方米．承擔(dān)北京市10％的供水任務(wù)。

中線總干渠離水源地最遠(yuǎn)的一段最早建成，并且窮幫窮地供起水來，頗有些“兩棵苦瓜一根藤，窮不幫窮誰照應(yīng)”的意味。預(yù)計(jì)2010年中線總干渠全線通水后，京石段還將通過西黑山口門連接天津干渠向天津市分水；向河北省石家莊、保定、廊坊、衡水等城市供水。

其實(shí)，1958年丹江口大壩興建時(shí)，設(shè)計(jì)蓄水位就是現(xiàn)在要達(dá)到的170米。只是由于3年自然災(zāi)害，國家錢緊，只建到157米就停下了。如今大壩樁基還在，正在加高的水庫大壩，即是在此樁基上繼續(xù)往上砌。

那么，不靠南水北調(diào)，湖北省自己加高丹江口大壩行不行呢?該省一位水利專家告訴記者，其實(shí)光大壩加高也沒什么，頂多20多個(gè)億，但丹江口大壩加高須移民32．8萬人，移民費(fèi)用至少是240億，這些移民中有一半是河南人，湖北省的財(cái)政自然顧慮重重。

所以，2003年11月以來，湖北省政府專門向中央行文，支持大壩按正常蓄水位170米高程加高，省調(diào)水辦等部門將力爭“170方案”擺在各項(xiàng)工作之首。在此期間，湖北省政府曾向國家提出調(diào)水之后的補(bǔ)償問題，但是由于擔(dān)心影響“170方案”上馬，很快又不提了。最后，經(jīng)過一年論證，國家確定按“170方案”加高丹江口大壩，湖北省調(diào)水辦在有關(guān)材料里寫道：“這標(biāo)志著我省根本利益得到了維護(hù)，我省經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的長遠(yuǎn)發(fā)展有了較好的基礎(chǔ)……加壩調(diào)水方案是歷屆省委、省政府艱苦努力的結(jié)果，確實(shí)來之不易。”

南水北調(diào)中線工程對(duì)湖北省的直接影響，是丹江口庫區(qū)的淹沒損失和漢江中下游干流供水區(qū)的水量損失。

中線水源公司總工程師張小廳告訴記者：漢江的水本身消耗不大，94％都從漢口進(jìn)入了長江，長江也不缺漢江這點(diǎn)水。丹江口大壩加高后，總庫容可以達(dá)到339個(gè)億，南水北調(diào)只用95個(gè)億，影響不算大。

丹江口庫區(qū)85％以上面積為山丘區(qū)，坡陡溝深，1958年，丹江口水庫建設(shè)時(shí)，采用的是“靠后移民”的形式，山民們?cè)揭圃酵钌饺ィ瑲Я珠_荒，破壞植被，自身生活也更貧苦。此次丹江口大壩加高，政府采取“開發(fā)式移民”方式，把部分農(nóng)民移到經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地方，或利用國家移民資金在山區(qū)改造山地，移民的生產(chǎn)生活將一并得到妥善安置。

張小廳告訴記者，丹江口市政府也非常支持，一來工程能為丹江口市帶來資金等好處，二來這項(xiàng)工程遲早要上馬，一天不上馬，當(dāng)?shù)鼐筒荒芨憬ㄔO(shè)，經(jīng)濟(jì)就發(fā)展不起來，庫區(qū)百姓連新房也不能蓋。工程上馬了，國家給補(bǔ)償，對(duì)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展也有好處。

丹江口是個(gè)小小的縣級(jí)市，市區(qū)十來萬人口，不通火車。一個(gè)本地出租車司機(jī)告訴記者：“南水北調(diào)的好處，可能就是有利于我們招商引資吧。丹江口位置太偏，很多人不知道在哪里，現(xiàn)在一搞南水北調(diào)，知名度大大提升，都有人叫我們‘水都’了。”

第3篇

關(guān)鍵詞：引黃輸水工程；水質(zhì)變化特征；水污染；措施

華北地區(qū)是我國水資源最緊缺的地區(qū)之一，也是實(shí)施跨流域調(diào)水工程最多的地區(qū)。引黃濟(jì)津、引黃濟(jì)淀工程都是為了緩解該地區(qū)水資源匱乏的大型調(diào)水工程。特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)的大力發(fā)展，水資源問題變得更加嚴(yán)峻。河北省引黃受水區(qū)區(qū)域水資源總量為20.35億m3，人均水資源量160m3，低于全國人均300m3的標(biāo)準(zhǔn)，為全國平均值的1/15。2000年天津出現(xiàn)用水危機(jī)，國務(wù)院實(shí)施了引黃濟(jì)津跨流域調(diào)水工程。白洋淀地區(qū)也面臨非常嚴(yán)峻的缺水狀況。為緩解白洋淀地區(qū)干旱缺水狀況，保護(hù)淀區(qū)生態(tài)和環(huán)境，保障淀區(qū)及周邊群眾生活、生產(chǎn)用水安全，河北省開始了引黃濟(jì)津和引黃濟(jì)淀工程，確保天津和白洋淀區(qū)生態(tài)水環(huán)境的用水安全。

1、引黃輸水工程概況

1.1　工程概況

引黃輸水路線主要利用現(xiàn)有渠道和河道，從山東省東阿縣黃河下游位山閘引水(q＝100 m3/s)，經(jīng)山東省聊城位山灌區(qū)西輸沙渠、西沉沙渠、總干渠、三干渠到穿衛(wèi)樞紐，進(jìn)入河北省境內(nèi)的清臨干渠、清涼江、清南連接渠，在河北省滄州市泊頭進(jìn)入南運(yùn)河，在九宣閘進(jìn)入天津市，再分兩條路線，分別進(jìn)入市區(qū)和北大港水庫，整個(gè)輸水線路全長580 km。133229.CoM引黃濟(jì)津輸水線路途經(jīng)山東省魯北地區(qū)，河北省東部地區(qū)至天津市，主要涉及的水系有：徒駭馬頰河、漳衛(wèi)南運(yùn)河、黑龍港運(yùn)東3大水系。引黃濟(jì)淀輸水路線從黃河位山閘引水，經(jīng)位山三干渠、穿衛(wèi)(運(yùn)河)工程，入河北境內(nèi)，沿清臨干渠、清涼江、滏東排河、紫塔干渠、陌南干渠、小白河、人文干渠，在自洋淀十二孔閘進(jìn)入淀區(qū)。輸水路線總長達(dá)397 km。見圖1。黃河以北調(diào)水區(qū)域直接涉及的城鎮(zhèn)(縣級(jí)以上)有14個(gè)，人口約2679萬人，耕地面積263萬hm2。

1.2　通水前引黃沿線水質(zhì)狀況

河北省引黃受水區(qū)位于海河南系平原最為缺水的黑龍港及運(yùn)東地區(qū)。引黃濟(jì)津從位山閘引水，經(jīng)三干渠到臨清市引黃穿衛(wèi)樞紐，進(jìn)入河北省境內(nèi)的臨清渠、清涼江、清南連渠，在泊頭附近入南運(yùn)河，在九宣閘進(jìn)入天津市境內(nèi)。其中，影響引黃水質(zhì)的主要河段為位山三干渠、清涼江、南運(yùn)河。

三干渠自周店開始，至臨清市人衛(wèi)涵洞止，全長78.6km，負(fù)擔(dān)著引黃入衛(wèi)、引黃濟(jì)津、引黃補(bǔ)淀的輸水任務(wù)。清涼江是黑龍港地區(qū)的主要支流，流域面積13661 km2，是河北省黑龍港運(yùn)東地區(qū)的排澇河道，同時(shí)也是引黃濟(jì)津的輸水渠道。非輸水期，清涼江由于蓄存有來自河北省清河縣和部分衛(wèi)運(yùn)河的污水，水質(zhì)為劣v類，codcr、高錳酸鹽指數(shù)、非離子氨、氨氮均超標(biāo)。黃河水進(jìn)入河北省境內(nèi)后在滄州市泊頭附近流入南運(yùn)河，進(jìn)而到達(dá)九宣閘補(bǔ)給天津用水。因此，這3個(gè)河段河道水質(zhì)情況對(duì)引黃水質(zhì)最終結(jié)果尤為重要。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年直接排入輸水河道的污水量為2827.5萬t，主要污染物codcr，排放量1.36萬t，有關(guān)污水排放情況詳見表1。

2000年南運(yùn)河非汛期基本斷流，汛期曾有計(jì)劃地從衛(wèi)運(yùn)河調(diào)水，流量較大，四女寺斷面7月份平均流量達(dá)到80m3/s。應(yīng)急工程中南運(yùn)河段有泊頭大橋和滄州橋兩個(gè)斷面，水質(zhì)全部劣于v類，主要污染物為codccr、高錳酸鹽指數(shù)、非離子氨、氨氮，溶解氧含量較低，達(dá)到地表水v類標(biāo)準(zhǔn)。泊頭大橋斷面的亞硝酸鹽也達(dá)到iv類。

2000年引黃輸水前期，河北、山東、天津3省市共完成清淤444萬m3、土方537萬m3、改建橋梁45座、封堵排污口門1386處。

2、引黃工程水質(zhì)變化趨勢分析

2.1　沿線水質(zhì)變化趨勢分析

河北省引黃工程的黃河干流取水口設(shè)在位山閘，通過對(duì)位山閘水質(zhì)監(jiān)測成果的分析，可以看出，黃河下游的水體污染物含量呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。

從2000年10月位山閘開啟至2001年2月關(guān)閉，黃河位山閘累計(jì)供水8.66億m3，歷時(shí)112 d。從黃河位山引水流量為100 m3/s，水質(zhì)為ⅲ類，由于河道內(nèi)原蓄存部分積水及污染物，水頭到達(dá)天津市九宣閘時(shí)，水質(zhì)較差，為超v類。氯化物、高錳酸鹽指數(shù)、非離子氨等污染物均超標(biāo)，除溶解性總固體稍有減少的趨勢，高錳酸鹽指數(shù)及氯化物等各項(xiàng)參數(shù)前4 d通過水體自凈作用變化較大外，之后沒有呈現(xiàn)出明顯的減少或增加的規(guī)律性變化。第10 d以后，水質(zhì)基本穩(wěn)定在ⅱ類。這主要是由于水質(zhì)達(dá)到ⅱ、ⅲ類后，平原地區(qū)河道的高錳酸鹽指數(shù)、非離子氨等污染指標(biāo)已基本達(dá)到當(dāng)?shù)厮h(huán)境背景值的水平，因此不會(huì)呈現(xiàn)出明顯的自凈作用。

輸水期間，從小浪底壩下一位山一劉口一連接渠一九宣閘沿途監(jiān)測斷面的水質(zhì)分析結(jié)果見表2。

引黃工程自黃河位山閘，經(jīng)穿衛(wèi)樞紐進(jìn)入河北境內(nèi).其水體質(zhì)量好壞直接影響到河北省受水區(qū)水體質(zhì)量。盡管水體有一定的自我凈化調(diào)節(jié)能力，但如果接收水體質(zhì)量較差，對(duì)于受水區(qū)水質(zhì)也有一定的影響。

2002年引黃濟(jì)津過程中，12月21日山東與河北交界的穿衛(wèi)樞紐監(jiān)測斷面氨氮超過ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的1 mg/l，為ⅳ類。此后，沿線位山至穿衛(wèi)樞紐段氨氮持續(xù)輕微超標(biāo)，介于ⅲ－ⅳ類之間，但經(jīng)過沿途的降解，到達(dá)天津九宣閘時(shí)氨氮達(dá)到ⅲ類，仍然滿足輸水要求。從2003年1月6日起，九宣閘斷面水質(zhì)開始超標(biāo)，為ⅳ類。至1月16日九宣閘斷面水質(zhì)一直在ⅳ－超ⅴ類之間，主要超標(biāo)項(xiàng)目為氨氮和高錳酸鹽指數(shù)。2004年引黃濟(jì)津應(yīng)急調(diào)水從10月9日開始啟動(dòng)，從位山閘提閘放水，至2005年1月25日關(guān)閘。本次引水共布設(shè)主要水質(zhì)監(jiān)測斷面11個(gè)，分別是小浪底壩下、花園口、高村、孫口、位山閘、崔莊、穿衛(wèi)樞紐、張二莊閘、連村、代莊、九宣閘。各斷面監(jiān)測結(jié)果見表3。

2008年引黃濟(jì)淀輸水期取用代莊、豐樂堡、滄保公路、出岸、天門口、大樹劉莊幾個(gè)監(jiān)測斷面監(jiān)測值見表4。表5為2009年－2010年引黃濟(jì)淀引水工程所設(shè)監(jiān)測斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)。通過對(duì)引黃監(jiān)測斷面水體主要污染物進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，水體質(zhì)量沿程無大的變化。在整個(gè)輸水過程中，經(jīng)過長距離輸水后通過水體的自凈和沿途泥沙的沉降，使得水體的有機(jī)污染指數(shù)有所降低，水質(zhì)也由超ⅴ類逐漸變?yōu)棰ⅰⅱｎ悺Ｗ兓?較大的污染物成分為高錳酸鹽和氨氮。

3、主要污染物沿程變化情況分析

黃河水質(zhì)在輸水期間前后無明顯差異，水質(zhì)較好。但入境后由于沿途河道存蓄少量污水和河道腐殖質(zhì)影響導(dǎo)致輸水初期水質(zhì)較差，其中高錳酸鹽和氨氮為主要污染指標(biāo)，他們主要是人類活動(dòng)的產(chǎn)物，不過隨著水體的自凈和沿途泥沙的沉積作用，高錳酸鹽指數(shù)和氨氮沿程呈逐漸降低趨勢。

3.1　高猛酸鹽指數(shù)變化趨勢分析

2004、2009年高錳酸鹽指數(shù)沿程變化趨勢見圖2、圖3。

從圖中可以看出，在引水初期，高錳酸鹽含量均較高，這主要是輸水前河道存水污染比較嚴(yán)重，通過清淤及控制污水向輸水河道的排放，高錳酸鹽含量逐漸穩(wěn)定。隨著引水次數(shù)的增多，在沒有大量污水涌人的前提下引水河道高錳酸鹽含量逐漸減少且逐步呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢。

3.2　氨氮變化趨勢分析

2004年引黃濟(jì)津、2008年引黃濟(jì)淀沿程氨氮變化趨勢見圖4、圖5。

圖4為氨氮沿程變化情況。由圖4可以看出，引黃濟(jì)津所引黃河水水質(zhì)在初期和到達(dá)九宣閘后無大的變化，只是沿途變化比較大，這是因?yàn)橐跗诤拥涝形鬯廴舅隆＝?jīng)過水體自凈和沿途降解作用氨氮在整個(gè)輸水過程中總體趨勢為下降。

4、防止污染控制對(duì)策

大型調(diào)水工程往往需要跨流域輸水，為確保調(diào)水水質(zhì)安全，必須強(qiáng)化監(jiān)督管理，完善水質(zhì)監(jiān)測站網(wǎng)建設(shè)，建立自動(dòng)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，將輸水干線河道及兩側(cè)劃為國家(二級(jí))水源保護(hù)區(qū)，嚴(yán)禁傾倒或堆放垃圾，限制污染嚴(yán)重的行業(yè)發(fā)展，通過產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，使調(diào)水沿線水污染逐步得到控制。

引黃濟(jì)津濟(jì)淀沿線擬布設(shè)12個(gè)水量水質(zhì)監(jiān)測站，其中4個(gè)監(jiān)測站，即位山閘下、引黃穿衛(wèi)樞紐(劉口)、九宣閘(南運(yùn)河斷面)、白洋淀人口十二孔閘需要協(xié)測。各協(xié)測站點(diǎn)水量監(jiān)測，位山閘由黃委負(fù)責(zé)，山東省和海委派員參加；引黃穿衛(wèi)樞紐(劉口)由海委負(fù)責(zé)，山東省和河北省派員參加；九宣閘(南運(yùn)河斷面)由天津市負(fù)責(zé)，河北省和海委派員參加；白洋淀入口十二孔閘由河北省負(fù)責(zé)，海委派員參加。位山閘、引黃穿衛(wèi)樞紐(劉口)、九宣閘(南運(yùn)河斷面)水質(zhì)監(jiān)測由海委負(fù)責(zé)。

引黃濟(jì)津，最值得關(guān)注的就是水污染問題，因?yàn)樵泻拥牢廴緡?yán)重，調(diào)水多次選線。2000年調(diào)水僅因?yàn)槲鬯畣栴}，就要損失4000多萬m3的水。要加強(qiáng)水污染防治力度，加快污染源的治理，確保外來水的水質(zhì)和受水區(qū)的水環(huán)境。

非輸水期，清涼江、南運(yùn)河等河道水質(zhì)均劣于ⅴ類，在引黃濟(jì)津輸水期間，對(duì)河北省清河、泊頭、滄州、青縣等縣市排污口采取了封堵措施，在上述河段進(jìn)行監(jiān)測結(jié)果表明，所有斷面水質(zhì)均能達(dá)到ⅱ、ⅲ類，南水北調(diào)東線規(guī)劃位山三千渠——清涼江——南運(yùn)河——天津輸水路線，沿線收水水質(zhì)均能滿足ⅲ類要求。

沿途各省市要加強(qiáng)各自境內(nèi)的引水涵、閘、泵站封堵巡查，防止跑水、漏水，嚴(yán)禁沿途截水。沿途各省市要強(qiáng)化水質(zhì)監(jiān)督、管理，嚴(yán)禁向輸水河(渠)道內(nèi)排放污水。

第4篇

關(guān)鍵詞：下穿；涉路；橋梁

Abstract: the article puts forward city underpass has operation speed design principles and attention to matters, and puts forward the reasonable construction procedure and process scheme, in terms of design, combined with the road to the bridge 's particularity, in the selection of bridge pier, the overall fabric cross aspect outstanding proposal, for designers to design the similar projects as a reference.

Key words: wear under the road bridge; involved.

中圖分類號(hào)：K928.78 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2012）

1引言

隨著近年來各個(gè)城市大幅擴(kuò)展，使得原本在城市外緣的高速公路，逐漸被城市所包容，為了更好地發(fā)展高速公路兩邊城市的經(jīng)濟(jì)，縱橫交錯(cuò)的城市道路不得不穿越現(xiàn)狀高速公路，已打通高速公路兩邊地域的交通。因此，城市建設(shè)的高速發(fā)展將會(huì)帶來越來越多的下穿或上跨高速公路橋梁的實(shí)施，橋梁的實(shí)施也將會(huì)給正在運(yùn)營的高速公路帶來質(zhì)量和安全隱患[1]。為了降低和減少質(zhì)量和安全隱患，盡可能減少對(duì)運(yùn)營高速的影響，橋梁的設(shè)計(jì)方案需要精心設(shè)計(jì)，認(rèn)真對(duì)待每個(gè)細(xì)節(jié)[2]。

2總體設(shè)計(jì)原則

下穿高速公路橋梁工程屬于高速公路路基改橋梁工程，工程的實(shí)施直接影響運(yùn)營的安全，路基開挖對(duì)施工期和運(yùn)營期高速路基的穩(wěn)定性影響也是設(shè)計(jì)需要考慮的重要問題。如何設(shè)計(jì)好該類涉路工程，需遵循以下幾項(xiàng)原則[3][4]：

（1） 橋梁結(jié)構(gòu)形式選取宜選取結(jié)構(gòu)耐久性好、安全性好的結(jié)構(gòu)。

（2） 考慮下穿道路為城市橋梁，宜適當(dāng)考慮橋梁的景觀性。

（3） 設(shè)計(jì)需考慮高速公路擴(kuò)寬改造的可實(shí)施性。

（4） 橋跨布置須保證現(xiàn)有道路路基的穩(wěn)定性。

（5）為確保施工期間路基的穩(wěn)定性，橋墩臺(tái)形式選取宜施工少開挖為原則。

（6）合理確定施工方案，保護(hù)好管線，以施工安全好、施工工期短為目標(biāo)。

（7）道路橋梁防護(hù)設(shè)施的銜接良好，其他附屬設(shè)施考慮精細(xì)。

（8）工程概預(yù)算考慮工程實(shí)施一定范圍內(nèi)的路面維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。

3工程設(shè)計(jì)

（1）上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

針對(duì)小跨徑橋梁來說，上部結(jié)構(gòu)可選擇的形式[5][6]有：空心板、小箱梁、T梁、現(xiàn)澆大箱梁。其中空心板鉸縫部位易出現(xiàn)病害，易造成橋面反射裂縫產(chǎn)生；小箱梁剛度柔，美觀性差；T梁剛度大，但梁高較高、美觀性差；現(xiàn)澆大箱梁整體剛度大、耐久性好、行車舒適，橋下景觀性好。故在考慮橋型選擇時(shí)，建議優(yōu)先選擇連續(xù)大箱梁結(jié)構(gòu)形式。

（2）橋梁墩臺(tái)形式選擇

墩臺(tái)形式的選擇[5][6]宜少開挖為原則，橋墩設(shè)計(jì)宜采用樁柱式，見圖1。橋墩形式可選用獨(dú)柱或雙柱形式，若采用雙柱形式，應(yīng)取消樁頂系梁，適當(dāng)加大柱徑。

樁頂系梁不設(shè)，主要為了施工期間，不需大開挖路基施工系梁。橋臺(tái)形式常見的有肋板臺(tái)、重力式臺(tái)，薄壁橋臺(tái)和樁柱式橋臺(tái)。肋板式橋臺(tái)優(yōu)點(diǎn)是抵抗臺(tái)后土壓力性能好，但承臺(tái)和肋板的實(shí)施需要大面積開挖路基，影響施工期路基的穩(wěn)定性和安全性，臺(tái)后土的恢復(fù)回填壓實(shí)度難以達(dá)到老路基的標(biāo)準(zhǔn)，臺(tái)后易出現(xiàn)沉降，影響行車的舒適性。重力式橋臺(tái)、薄壁橋臺(tái)均與肋板臺(tái)有同樣的問題。樁柱式橋臺(tái)施工簡單，路基開挖量小，但由于樁柱式橋臺(tái)抵抗臺(tái)后土壓力的性能一般，所以需要設(shè)計(jì)適當(dāng)增大跨徑，以使臺(tái)前保留一定長度的路基，使得臺(tái)前臺(tái)后土壓力差盡可能的小[7]。

（3）橋跨布置[7][8]

在確定好上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)形式，

需確定橋梁的橋跨布置，橋跨布置以保證改造后高速公路路基穩(wěn)定為前提，橋梁總

長宜長不宜短，從橋下可通視性來說，也建議適當(dāng)加大橋長。圖2和圖3為兩種橋梁布置方案，圖2為依據(jù)下穿道路路幅和溝渠跨度布置的跨徑，橋跨布置無富裕度，屬緊湊型橋跨布置。圖3為寬松型橋跨布置，在滿足原有下穿道路路幅和溝渠的條件下，適當(dāng)?shù)脑龃罅丝鐝健膱D2和圖3中可以看出，緊湊型橋跨布置，臺(tái)后填土比較高，橋臺(tái)形式若選用圖2中0號(hào)臺(tái)樁柱式，就需在臺(tái)前另做擋土墻，臺(tái)后的土壓力較大，易出現(xiàn)不均勻沉降、橋頭跳車等現(xiàn)象。若采用圖2中3號(hào)臺(tái)薄壁式橋臺(tái)，

則需設(shè)置承臺(tái)，承臺(tái)和臺(tái)身的施工會(huì)帶來大面積的開挖，這對(duì)另半幅正在運(yùn)營的高

速公路帶來巨大隱患。相對(duì)于緊湊型橋跨布置，增加2個(gè)邊跨，橋臺(tái)采用樁柱式，臺(tái)前保留一段老路基平臺(tái)，以平衡臺(tái)后土壓力，有效保障了臺(tái)后路基的穩(wěn)定性，同時(shí)也方便了施工。增加跨徑對(duì)城市道路，也增加橋下可通視范圍，行車更加舒適[9]。

（4）施工工序與工藝[10]

下穿高速公路橋梁工程為一改建工程，高速公路為正在運(yùn)營的高速公路，這就要求施工必須是半幅施工、半幅運(yùn)營，施工工期越短越好，施工工藝選取越安全越好。結(jié)合以上原則，建議施工步驟如下：

步驟1：做施工前的準(zhǔn)備工作，進(jìn)行半幅封閉，半幅施工的組織工作；在橋梁范圍內(nèi)，將封閉的半幅蕪宣高速路基向下開挖2.0m左右,即上部結(jié)構(gòu)施工高度，為保證運(yùn)營側(cè)半幅路基的穩(wěn)定，開挖斷面按1：1放坡。如圖4所示。

圖4 步驟1

步驟2：橋墩墩柱上部可采用人工挖孔，樁基采用鉆孔灌注樁形式；也可以先采用機(jī)械鉆孔，并完成樁基澆注后，再擴(kuò)

孔橋墩部分，采用支模澆注橋墩墩柱。橋

臺(tái)蓋梁采用在路基上開挖相應(yīng)大小的路基坑槽，以滿足施工支模為標(biāo)準(zhǔn)，然后現(xiàn)澆。

步驟3：以開挖的路基作為支撐，架

圖5步驟3

立模板，實(shí)施上部結(jié)構(gòu)箱梁部分。

步驟 4：重復(fù)以上步驟實(shí)施另半幅橋梁。

步驟 5：實(shí)施附屬設(shè)施，開挖橋下路基，恢復(fù)通常運(yùn)營。

4結(jié)束語

上述介紹的下穿高速公路橋梁工程設(shè)計(jì)方法與施工工序工藝方法，具有結(jié)構(gòu)安全性好、耐久性好、施工快捷、對(duì)原有路基的影響小及橋梁的整體外觀質(zhì)量好。設(shè)計(jì)人員應(yīng)足夠重視上述8項(xiàng)設(shè)計(jì)原則，做到精心設(shè)計(jì)，尤其對(duì)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)的考慮。只要做到以上8點(diǎn)設(shè)計(jì)原則，該類型的涉路工程質(zhì)量才能得到保障。

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第5篇

關(guān)鍵詞: 渠道襯砌 混凝土 機(jī)械化 施工

1、工程概況

南水北調(diào)中線一期穿黃工程Ⅲ標(biāo)北岸連接明渠主要由北岸河灘明渠、北岸連接明渠組成，全長約9.97km。北岸河灘明渠位于黃河北岸河灘上，分部長度6127.5m（樁號(hào)K9+336.47~K15+463.97），連接明渠位于黃河以北階地上，分部長度3840.53m（樁號(hào)K15+463.97~K19+304.5）。渠底底寬8m，渠底縱坡1/10000，兩側(cè)邊坡坡比為1：2.25，渠底高程為EL102.86m~EL101.00m，堤頂高程為EL111.98m~110.25m。按照設(shè)計(jì)圖紙所示，本標(biāo)段襯砌斷面為9.03m、9.19m兩種高度，內(nèi)側(cè)襯砌邊坡長度為22.23m、22.63m兩種。本標(biāo)段渠道襯砌施工主要由保溫板、土工膜、纖維混凝土組成。

2、施工設(shè)備

設(shè)備的動(dòng)力源可分為內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)兩種方式，考慮到內(nèi)燃機(jī)設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜、造價(jià)高，操作維護(hù)不便等因素，優(yōu)先采用電動(dòng)機(jī)。南水北調(diào)沿線設(shè)有工程施工專用的供電路線，可解決設(shè)備供電需求，且電動(dòng)機(jī)造價(jià)成本低，結(jié)構(gòu)簡單，操作和維護(hù)等方面都方便，因此穿黃工程段渠道襯砌機(jī)選用了定型框架結(jié)構(gòu)、變角度框架配合電動(dòng)機(jī)的襯砌設(shè)備作為大面積施工的襯砌設(shè)備。

3、施工參數(shù)

3.1、渠道襯砌混凝土技術(shù)要求

南水北調(diào)中線一期穿黃工程渠道襯砌混凝土同沿線其他區(qū)段混凝土襯砌略有不同，主要區(qū)別在于使用了纖維混凝土，而非常規(guī)混凝土，主要在于渠道混凝土厚度較薄，在取消鋼筋的同時(shí)，又要保證混凝土有一定的抗裂能力，通過設(shè)計(jì)方對(duì)國內(nèi)外同類具有代表性的工程比較，最終選用了聚丙烯合成纖維替代鋼筋。纖維混凝土技術(shù)要求具體見表1。

表1渠道襯砌合成纖維混凝土技術(shù)要求

部位 強(qiáng)度等級(jí) 抗?jié)B等級(jí) 抗凍等級(jí) 保證率（%） 聚丙烯合成纖維參量（kg/m3） 總堿含量（kg/m3）

渠道襯砌 C20 W6 F150 95 0.9 ≤2.5

3.2、施工用料配比

受水電四局二分局穿黃項(xiàng)目部委托，水電四局試驗(yàn)中心進(jìn)行了穿黃工地現(xiàn)場施工配合比設(shè)計(jì)，其目的是確定經(jīng)濟(jì)的、滿足穿黃工程設(shè)計(jì)及施工要求的混凝土配合比。

水泥選用河南焦作堅(jiān)固水泥有限公司生產(chǎn)的Po42.5普通硅酸鹽水泥，粉煤灰選用河南焦作華能沁北電廠生產(chǎn)的一級(jí)粉煤灰，聚丙烯合成纖維選用美國希爾兄弟有限公司生產(chǎn)的纖維，骨料則為業(yè)主提供的合格料。其他如聚苯乙烯保溫板及聚硫密封膠為河南焦作鵬升化工有限公司生產(chǎn)的，復(fù)合土工膜為山東金禹王防水材料有限公司生產(chǎn)的。混凝土拌和用水采用施工區(qū)域能夠滿足引用要求的地下水。具體施工配合比見表2.

表2纖維混凝土配合比

設(shè)計(jì)要求 級(jí)配 坍落度

（cm） 單位材料 （kg/m³） 密度

（kg/m³）

理論用水 水

泥 粉

煤

灰 理論用砂 小石 纖維 JM-Ⅱ JM-2000C

出機(jī) 入倉 含量 重量 溶質(zhì) 溶質(zhì)

% Kg Kg Kg Kg

C20F150W6 一 10～12 4～6 152 243 61 789 100 1135 0.9 1.824 0.02432 2380

3.3、施工技術(shù)參數(shù)

為保證選用的混凝土襯砌機(jī)能夠更好的完成渠道坡面襯砌施工，保證設(shè)計(jì)要求的混凝土板面厚度，項(xiàng)目部進(jìn)行了大量的現(xiàn)場試驗(yàn)，主要從混凝土坍落度、襯砌機(jī)工作速度、振搗時(shí)間、抹面及切縫時(shí)間進(jìn)行了試驗(yàn)，最終取得了施工參數(shù)見表3。

表3襯砌機(jī)施工參數(shù)

序號(hào) 項(xiàng) 目 參 數(shù)

1 坍落度（cm） 5

2 襯砌機(jī)工作速度 5m/h

3 振搗時(shí)間 5s

4 機(jī)械抹面 時(shí)間（初凝后） 2.8h~3.5h

遍數(shù) 2遍

5 人工抹面、壓光 時(shí)間（初凝后） 3.5h~4.0h

遍數(shù) 2遍

6 切縫時(shí)間（終凝后） 18h~28h

4、機(jī)械設(shè)備組成

4.1、行走系統(tǒng)

行走系統(tǒng)采用了四個(gè)電機(jī)同步控制，同時(shí)配置了變頻器，可將車速控制在0~5m/min之間，使設(shè)備行走過程中平穩(wěn)，以避免因車輛晃動(dòng)引起的鋼架結(jié)構(gòu)撓度變形。

4.2、升降系統(tǒng)

升降系統(tǒng)采用四個(gè)獨(dú)立的液壓升降機(jī)，進(jìn)行升降控制，精確調(diào)整各結(jié)構(gòu)尺寸，以適應(yīng)各種作業(yè)的邊坡坡比變化，同時(shí)在設(shè)備上下各增加了一個(gè)螺桿升降機(jī)，用來固定尺寸。

4.3、布料系統(tǒng)

布料系統(tǒng)由三部分組成，一條650mm的主輸送帶，一臺(tái)布料小車和一條用給主輸送帶供料的500mm的副輸送帶。襯砌機(jī)主機(jī)部位的混凝土受料倉按照φ30型插入式振搗棒有效振動(dòng)距離布置（施工用的襯砌機(jī)受料倉間距為50cm）。布料小車布料時(shí)從渠底最下端的受料倉依次向渠頂方向受料倉布料，也可根據(jù)施工的需要單層或多層攤鋪混凝土。

4.4、振搗、攤鋪系統(tǒng)

振搗系統(tǒng)由兩套振搗器組成，一套為φ30型插入式振搗棒（斜式），按照60cm間距固定在襯砌機(jī)上，另一套為φ30型手持式振搗棒，用來對(duì)渠頂土工膜封頂混凝土、渠底齒槽混凝土及四周模板部位進(jìn)行加強(qiáng)振搗。

攤鋪整平系統(tǒng)主要為固定在襯砌機(jī)底板下部的找平鋼板控制，找平施工時(shí)利用設(shè)備向前行走的動(dòng)力，在振搗棒振動(dòng)下緩慢推動(dòng)混凝土料找平。

4.5、安全系統(tǒng)

全車共裝置了四套安全裝置，誤操作緊急制動(dòng)按鈕；布料小車行程控制安全系統(tǒng)；振動(dòng)碾壓輥軸行程控制安全系統(tǒng)；失控防撞安全系統(tǒng)。

5、施工程序

5.1、現(xiàn)場施工

5.1.1施工順序

根據(jù)選用的襯砌機(jī)形式、渠道斷面結(jié)構(gòu)尺寸，只能先進(jìn)行渠道兩側(cè)邊坡襯砌，最后進(jìn)行渠道底板襯砌，這樣有利于保證渠底襯砌混凝土不遭受施工破壞，且辯護(hù)混凝土襯砌后，可為底板施工提供操作平臺(tái)。開挖完成后的渠道斷面，經(jīng)機(jī)械修整后，在渠道底部和頂部平行于渠道中心線各鋪設(shè)一條軌道，要求平直，并用鉚丁固定牢靠。

5.1.2、基礎(chǔ)面處理

基礎(chǔ)面處理選用削坡機(jī)為主要施工工具，但對(duì)于局部削坡機(jī)無法到達(dá)的部位，可選用反鏟加人工相配合的辦法進(jìn)行基礎(chǔ)面處理施工。施工前根據(jù)設(shè)計(jì)斷面放線，并每隔5m設(shè)置一道控制樁（坡肩、坡肩各一個(gè)，坡面2~3個(gè)），隨后開啟削坡機(jī)進(jìn)行大面削平施工，施工過程中應(yīng)邊削邊測量；最后由人工進(jìn)行精細(xì)整平處理，對(duì)局部坑洞或低洼部位，按照設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)要求，進(jìn)行重新開挖回填夯實(shí)。

5.1.3、保溫板鋪設(shè)

按照南水北調(diào)相關(guān)標(biāo)段在進(jìn)行保溫板固定時(shí)所用的竹簽固定，易于在澆筑混凝土?xí)r造成土工膜刺破等現(xiàn)象，經(jīng)我部多次試驗(yàn)和各方討論后，確定了采用8#鐵絲制作的“U”卡扣（為5cm×5cm×5cm）固定。在固定過程中相鄰兩塊板固定各數(shù)不少于10個(gè)。兩板連接處的高差不大大于2mm，板面應(yīng)平整，對(duì)于局部有漏洞或縫隙的部位，采用裁剪的保溫板邊角料進(jìn)行補(bǔ)充，確保大面無明顯的縫隙。現(xiàn)場驗(yàn)收保溫板時(shí)以板面完整，無架空等現(xiàn)象時(shí)為合格。

5.1.4、復(fù)合土工膜焊接過程控制

⑴在進(jìn)行焊接前進(jìn)行試焊，通過試焊確定合適的焊接溫度和行走速度，以便達(dá)到焊接效果。試焊時(shí)如果焊痕平整透明，表明焊接溫度與行走速度合適；若果焊痕出現(xiàn)嚴(yán)重破損，則表明焊接溫度過高或行走速度偏慢；如果焊痕出現(xiàn)不透明或呈白色，表明焊接溫度偏低或行走速度偏快。

⑵復(fù)合土工膜時(shí)，復(fù)合土工膜應(yīng)自然松弛，且與保溫板貼緊，不應(yīng)出現(xiàn)褶皺、懸空等現(xiàn)象。土工膜與土工膜搭接寬度不小于10cm。土工膜焊接前將土工膜焊接面上的塵土、泥土、油污等雜物清理干凈，水汽用吹風(fēng)機(jī)吹干，保持焊接面清潔干燥。

⑶每道焊縫焊接完成后，需對(duì)焊縫進(jìn)行外觀檢查，焊縫應(yīng)平整美觀，呈透明玻璃狀，無虛焊、燒肉、氣泡等現(xiàn)象。

5.1.5、復(fù)合土工膜焊縫充氣檢驗(yàn)

⑴土工膜充氣檢驗(yàn)前，將土工膜焊接區(qū)域起始端、終止端各不小于5cm范圍內(nèi)，用熱熔風(fēng)槍烤至軟化后粘貼密室，使焊接區(qū)土工膜空腔成為一個(gè)封閉的充氣區(qū)，以便充氣檢驗(yàn)。

⑵復(fù)合土工膜焊縫充氣檢測選擇合適的檢驗(yàn)工具。打壓設(shè)備出氣管除連接氣壓表、逆止閥、針頭外，不應(yīng)有其他接頭。逆止閥能夠防止土工膜空腔內(nèi)氣體不外瀉，提高充氣檢驗(yàn)效果。

⑶在土工膜上扎針時(shí)，使針頭平行于土工膜緩慢插入，不得晃動(dòng)針頭，以免擴(kuò)大針眼。

⑷當(dāng)土工膜空腔內(nèi)氣壓達(dá)到0.2MPa后，開始記錄時(shí)間，保持5min，壓力無明顯下降即為合格。

5.2、纖維混凝土澆筑

開始混凝土澆筑工作前，首先按照設(shè)計(jì)圖紙所示的結(jié)構(gòu)縫位置，確定澆筑倉號(hào)長度，在倉號(hào)四周架立模板并固定牢靠，檢查和校對(duì)原材料規(guī)格和混凝土配料單各項(xiàng)指標(biāo)。混凝土運(yùn)輸采用10m3罐車，混凝土坍落度控制在4~6cm之間。

布料小車移動(dòng)速度控制在5m/min，每次將襯砌機(jī)上的受料倉布料厚度約50cm，待襯砌機(jī)各受料倉均布有料后開啟振動(dòng)，開始混凝土襯砌工作，襯砌機(jī)每次移動(dòng)寬度控制在不大于50cm即可（根據(jù)受料倉剩余混凝土料多少可適當(dāng)調(diào)整）。在混凝土襯砌過程中，時(shí)刻關(guān)注混凝土的拌和質(zhì)量。根據(jù)春、夏、秋季不同氣溫，以及我部進(jìn)行的施工經(jīng)驗(yàn)來看，可將春、秋季節(jié)的混凝土抹面壓光時(shí)間合并考慮，夏季高溫施工單獨(dú)控制。具體為：春、秋季節(jié)抹面壓光在澆筑完成2.8h~3.5h后進(jìn)行第一遍提漿抹面，當(dāng)?shù)谝槐樘釢{進(jìn)行后3.5h~4h進(jìn)行第二遍提漿抹面；夏季高溫季節(jié)抹面壓光在澆筑完成1.5h~2h后進(jìn)行第一遍提漿抹面，當(dāng)?shù)谝槐樘釢{進(jìn)行后2h~2.5h進(jìn)行第二遍提漿抹面。若環(huán)境溫度較高，則應(yīng)提前啟動(dòng)提漿機(jī)作業(yè)，反之亦然。

人工精細(xì)抹面壓光時(shí)，可在第二遍提漿抹面機(jī)完成后30min進(jìn)行。人工整平壓光面時(shí)均配置2m水平靠尺一把，以便在收面過程中隨時(shí)掌握大面平整度，在使用抹灰刀抹面過程中抹灰刀每遍搭接不能小于1/3抹灰刀長度，以便層層壓實(shí)，減少灰線。混凝土在抹面壓光成型后，及時(shí)用保溫氈布覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)至28d。混凝土的大面平整度要控制在≤8mm/2m，合格技術(shù)指標(biāo)要求。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙伸縮縫分塊布置形式，對(duì)澆筑完成的整塊混凝土切縫分塊。切縫在澆筑18h（夏季可提前至15h）后混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.5MPa時(shí)開始。先按照設(shè)計(jì)圖紙要求的縱向、橫向分縫位置，使用墨斗彈線，然后用電動(dòng)切縫機(jī)切割已達(dá)到一定強(qiáng)度的混凝土，混凝土切縫深度以不損傷底部防滲土工膜為準(zhǔn)，同時(shí)按照設(shè)計(jì)要求，通縫切割深度控制在9cm，半縫控制在5~7.5cm，切割速度約0.4m/min。

5.3、伸縮縫處理

伸縮縫表面的清潔程度對(duì)聚硫密封膠的黏合性有很大的影響，處理不好會(huì)造成黏結(jié)失敗，將直接影響防滲效果。因此，在填充聚硫密封膠前需對(duì)伸縮縫面進(jìn)行處理，除去伸縮縫面的灰塵、油污，表面保持干燥。對(duì)不規(guī)則縫面使用手持式切割機(jī)進(jìn)行處理，使用高壓風(fēng)槍將伸縮縫內(nèi)的塵土、混凝土余渣、沙土等雜物清理干凈。

5.4、聚硫密封膠施工

伸縮縫處理完畢后，進(jìn)行聚硫密封膠施工。將聚硫密封膠的A、B組膠體按照組合比例同時(shí)放置于攪拌容器內(nèi)攪拌均勻。隨后用注漿器開始進(jìn)行注膠填充，最后再用膩?zhàn)拥哆M(jìn)行表面刮平。

第6篇

關(guān)鍵字：泥水盾構(gòu)機(jī)；地質(zhì)層；操作

中圖分類號(hào)： F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

工程簡介

1、工程概況：南水北調(diào)中線穿黃隧洞包括3450m過黃河隧洞和800m邙山隧洞，采用一臺(tái)泥水平衡式盾構(gòu)機(jī)自北向南推進(jìn)，埋深45m隧道施工。隧道直徑9m，采用預(yù)制混凝土管片拼裝支護(hù)方式。

2、工程地質(zhì)：根據(jù)勘探資料，隧道大約由以下地質(zhì)層構(gòu)成：1）全土層：由黃土狀粉質(zhì)壤土、古土壤、淤泥、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土、粉質(zhì)壤土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、砂壤土中的一種或幾種組成，所占隧洞總長度的13.2% ；2）全砂層：由粉砂、細(xì)砂、中砂、粗砂、含礫砂中的一種或幾種組成，所占隧洞總長度的25.6%；3）復(fù)合層：由全土層和全砂層中的任何兩種或以上組成，所占隧洞總長度的15.0%；4）砂礫石層：只要含有砂礫石層就作為單獨(dú)的一層，所占隧洞總長度的34.5%；5）鈣質(zhì)結(jié)核土層：層中只要含有鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)就作為單獨(dú)的一層，所占隧洞總長度的11.7%；地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。

盾構(gòu)機(jī)的選擇

1、盾構(gòu)機(jī)的分類與區(qū)別

隧道掘進(jìn)機(jī)（Tunnel Boring Machine簡稱TBM）大體分為硬巖掘進(jìn)機(jī)、土壓平橫盾構(gòu)機(jī)、泥水平衡盾構(gòu)機(jī)和頂管機(jī)四類。硬巖掘進(jìn)機(jī)用于地質(zhì)穩(wěn)定性較好的隧道工程，比如巖石層，一般用于山體隧道；頂管機(jī)一般用于距離短、直徑小，地質(zhì)疏松的小型直線隧道；土壓平衡盾構(gòu)（EPB）一般用于沙、水含量較少的地質(zhì)，它是通過螺旋輸送機(jī)出渣同時(shí)控制出渣量來保持壓力平衡；泥水平衡盾構(gòu)（slurry）用于地質(zhì)變化大、條件比較惡劣的環(huán)境下，通過進(jìn)、排泥漿管道出渣同時(shí)保持泥漿在氣墊倉的液位保持盾構(gòu)平衡，并且地面配備泥水分離設(shè)備。他們的區(qū)別主要在于出渣方式不同。本工程可使用加泥式土壓平衡盾構(gòu)和泥水平衡盾構(gòu)。但土壓平衡盾構(gòu)一般只適應(yīng)0.3MPa以下的水壓，本工程水壓高達(dá)0.45MPa，因此選用泥水平衡盾構(gòu)。

2、加壓式泥水平衡盾構(gòu)工作原理

泥水平衡盾構(gòu)是通過對(duì)泥漿壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制建立平衡、保證掘進(jìn)的，采用膨潤土懸浮液（俗稱泥漿）作為支護(hù)材料。泥漿有兩個(gè)作用：1）、在隧道開挖倉形成泥膜，支撐掌子面，防止隧道上方坍塌；2）、將掘進(jìn)開挖出的渣土通過進(jìn)、排泥漿將渣土懸浮于膨潤土漿液中，通過管道泵出至配套的泥水處理設(shè)備進(jìn)行分離。泥漿再通過沉淀調(diào)制，重復(fù)使用。泥水盾構(gòu)適用的地質(zhì)范圍較大，從軟弱砂質(zhì)土層到砂礫層都可以使用。

泥水盾構(gòu)的掘進(jìn)模式采用氣壓模式，其泥水系統(tǒng)由泥漿和空氣雙重回路組成。在盾

構(gòu)的泥水倉內(nèi)插裝一道半隔板（如圖[8]），在半隔板前(即開挖艙，如圖[4])充以壓力泥漿，頂部掌子面壓力等于埋深的壓力。在半隔板后面（即氣墊倉，如圖[3])盾構(gòu)軸心線以上部分充以壓縮空氣（如圖[7]），形成空氣緩沖層，氣壓作用在隔板后面與泥漿接觸面上，由于接觸面上氣、液具有相同壓力，因此只要調(diào)節(jié)空氣壓力，就可以確定和保持在開挖面上相應(yīng)的泥漿支護(hù)壓力。當(dāng)盾構(gòu)掘進(jìn)時(shí)，有時(shí)由于泥漿的流失，或推進(jìn)速度的變化，進(jìn)、排泥漿量將會(huì)失去平衡（如圖[3、6、9、10]均為進(jìn)漿管，[11]為排漿管），氣液接觸面就會(huì)出現(xiàn)上下波動(dòng)現(xiàn)象。通過液位傳感器，根據(jù)液位的高低變化來操縱供泥漿泵轉(zhuǎn)速，使液位恢復(fù)到設(shè)定位置，以保持開挖面支護(hù)液壓的穩(wěn)定。也就是說，供泥漿泵輸出量隨液位下降而增加，隨液位上升而減小，另外在液位最高和最低處設(shè)有限位器，當(dāng)液位達(dá)到最高位時(shí)，停止供泥漿泵，當(dāng)液位降低到最低位時(shí)，則停止排泥漿泵。由于空氣緩沖層的彈性作用，當(dāng)液位波動(dòng)時(shí)，對(duì)支護(hù)泥漿壓力變化無明顯影響。

3、基本配置要求

泥水加壓平衡盾構(gòu)由掘進(jìn)系統(tǒng)、同步注漿系統(tǒng)、泥水輸送系統(tǒng)、綜合管理系統(tǒng)、泥水分離系統(tǒng)等五大系統(tǒng)組成；具有泥水壓力平衡功能、泥水輸送及管路延伸功能、自動(dòng)控制及故障顯示功能、方向控制功能、數(shù)據(jù)采集處理和分析功能、管片安裝功能、同步注漿功能、泥水分離等基本功能。

三、不同地質(zhì)層掘進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)問題與操作控制

1、盾構(gòu)機(jī)在砂層掘進(jìn)的風(fēng)險(xiǎn)和操作控制

由于砂子顆粒的流動(dòng)性和不穩(wěn)定性，在砂層掘進(jìn)時(shí)特點(diǎn)為推力小、刀盤扭矩小、掘進(jìn)速度快，泥水倉液位和壓力較容易控制，盾構(gòu)姿態(tài)容易“掉頭”；砂層掌子面不穩(wěn)定，容易造成超挖，操作不當(dāng)泥水倉液位會(huì)迅速的升降，導(dǎo)致掌子面塌方，地面淪陷。同時(shí)由于砂子的不連續(xù)性且易沉淀，出渣時(shí)砂子在管道中沉淀，廢渣不易懸浮在泥漿中排出；泥水分離系統(tǒng)分離效果差，使得泥漿質(zhì)量下降；在掘進(jìn)時(shí)由于與刀具、刀盤的摩擦很容易造成刀具、刀盤磨損；泥漿管路、進(jìn)、排漿泵等部件亦磨損嚴(yán)重。

根據(jù)穿黃盾構(gòu)經(jīng)驗(yàn)，在操作掘進(jìn)時(shí)必須控制掘進(jìn)速度到40-50mm/min，減小刀盤轉(zhuǎn)速（一般控制在1-1.2rps)以增大扭矩，減小刀盤、刀具磨損；適當(dāng)開啟顎式破碎機(jī)；盾構(gòu)機(jī)仰俯角保持在1.2―2.0mm/m，保證盾構(gòu)不“掉頭”；增大進(jìn)、排漿流量，減小對(duì)泥漿管道和進(jìn)、排漿泵的磨損；同時(shí)，精細(xì)控制氣墊倉內(nèi)泥漿液位，進(jìn)而使得掌子面壓力波動(dòng)小，防止氣墊倉和開挖艙竄通，導(dǎo)致地面隆起或者河面冒泡；精確控制出渣量，避免超挖多排，防止掌子面塌方，地面淪陷。另根據(jù)計(jì)算，要求膨潤土泥漿進(jìn)漿黏度在22s―25s之間，調(diào)高泥漿比重，保證泥漿質(zhì)量。這樣也有利于保護(hù)砂子與刀盤刀具、泥漿管道之間的摩擦。若刀盤、刀具磨損嚴(yán)重，在砂層帶壓換刀比較危險(xiǎn)。一般采用冷凍掌子面等辦法。

2、在土層掘進(jìn)的問題和操作控制

在土層中掘進(jìn)尤其有壤土、古土壤時(shí)刀盤刀具最容易形成泥餅包裹刀具，無法達(dá)到切削效果；掘進(jìn)速度較慢，貫入度較小，扭矩較小，掌子面較為穩(wěn)定；泥土溶解于泥漿中，地面泥漿分離設(shè)備分離效果最差。

在土層掘進(jìn)時(shí)，由于刀具形成泥餅，貫入度小，掘進(jìn)速度一般為20-30mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速設(shè)定為1.3-1.5rps，破碎機(jī)適當(dāng)破碎與擺動(dòng)結(jié)合；仰俯角保持在0.5―1.0mm/m即可；增大進(jìn)、排漿流量，增大開挖艙泥漿沖刷流量和壓力，進(jìn)行“大循環(huán)、大沖洗”，減小刀盤刀具上附著的泥餅；精細(xì)控制氣墊倉內(nèi)泥漿液位，使掌子面壓力波動(dòng)小，防止氣墊倉和開挖艙竄通，精確控制出渣量，避免超挖多排。由于泥土易溶解于泥漿難以分離，故要求膨潤土泥漿進(jìn)漿黏度在18s―20s之間，降低泥漿比重，棄漿加水，保證泥漿質(zhì)量。

3、在砂礫石層掘進(jìn)中的問題與操作控制

在砂礫石層中掘進(jìn)尤其有大石時(shí)，刮刀切削效果差，僅先行刀與滾刀切割石塊，刀具磨損較為嚴(yán)重，石塊較大時(shí)排漿泵渦輪等位置偶爾堵塞；掘進(jìn)速度適中，扭矩較大，掌子面一般較為穩(wěn)定，有時(shí)會(huì)有空洞；地面泥漿分離設(shè)備分離效果良好。

在砂礫石層掘進(jìn)時(shí)，由于刀具配置問題，穿黃盾構(gòu)機(jī)僅有6把滾刀，切削效果不好，掘進(jìn)速度一般控制在20-40mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速設(shè)定為1.4-1.6rps，破碎機(jī)一直處于顎式破碎狀態(tài)，偶爾擺動(dòng)；仰俯角保持在0.5―1.0mm/m即可；增大進(jìn)、排漿流量，增大開挖艙泥漿沖刷流量和壓力，進(jìn)行“大循環(huán)、大沖洗”；精細(xì)控制氣墊倉內(nèi)泥漿液位，使掌子面壓力波動(dòng)小，防止氣墊倉和開挖艙竄通，使氣墊倉空氣壓力直接進(jìn)入掌子面空洞造成地面隆起，精確控制出渣量，避免超挖多排。泥水分離效果良好，泥漿黏度控制在20s-22s。若排漿泵被堵塞，提高排漿泵功率一般可以通過，或者拆開排漿泵擋板清除。

4、在鈣質(zhì)結(jié)核層掘進(jìn)中的問題與操作控制

鈣質(zhì)結(jié)核層中大多數(shù)為姜結(jié)石狀或者扁于橢圓狀，有很強(qiáng)的膠性且不易破碎，容易形成泥餅包裹刀具影響切削；盾構(gòu)出渣時(shí)很容易膠結(jié)成團(tuán)，堵塞出漿口、管道彎管、排漿泵、泥漿分離設(shè)備。使得進(jìn)、出漿不平衡，氣墊倉液位易控制，進(jìn)漿管壓力過高等諸多問題。掘進(jìn)速度慢，貫入度較小，扭矩大小，掌子面較為穩(wěn)定；地面泥漿分離設(shè)備分離效果良好。

在鈣質(zhì)結(jié)核層掘進(jìn)時(shí)，切削、出渣、泥水循環(huán)效果不好，掘進(jìn)速度一般為10-15mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速設(shè)定為1.4-1.6rps，破碎機(jī)一直處于擺動(dòng)狀態(tài)，偶爾使用顎式破碎模式，以防顎式使得鈣質(zhì)結(jié)核膠結(jié)更為嚴(yán)重；仰俯角保持在0.5―1.0mm/m即可；掘進(jìn)時(shí)增大進(jìn)、排漿流量，增大開挖艙泥漿沖刷流量和壓力，進(jìn)行“大循環(huán)、大沖洗”；精細(xì)控制氣墊倉內(nèi)泥漿液位，使之低于氣墊倉中線，避免出漿堵塞瞬間氣墊倉泥漿液位迅速上升，從排氣孔噴出。泥水分離效果良好，但分離設(shè)備分配閥容易堵塞。泥漿黏度控制在18s-20s。若排漿泵被堵塞，停止掘進(jìn)，提高排漿泵功率，如果氣墊倉液位迅速上升，泥漿循環(huán)系統(tǒng)馬上切換到旁通模式，緊急情況時(shí)在旁通模式下關(guān)閉氣墊倉排氣閥；同時(shí)調(diào)整氣墊倉液位和壓力，等膠結(jié)的堵塞物完全循環(huán)出排漿管再行掘進(jìn)。若出渣口堵塞，可以采用高壓反沖洗法慢慢疏通。

5、盾構(gòu)機(jī)在復(fù)合層掘進(jìn)中的問題與操作控制

在復(fù)合層中有上砂下土段，有上土下砂段，也有上砂中土下砂礫，期間混雜鈣質(zhì)結(jié)核段，綜合上述四類掘進(jìn)中的問題和操作控制要領(lǐng)，根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)變解決。期間注意盾構(gòu)姿態(tài)控制，下軟上硬時(shí)盾構(gòu)會(huì)上浮，仰俯角應(yīng)保持較小甚至為負(fù)；下硬上軟時(shí)盾構(gòu)會(huì)上浮，應(yīng)保持較打的仰俯角。

6、其他注意問題

在掘進(jìn)還應(yīng)注意每環(huán)同步注漿量一定滿足計(jì)算設(shè)計(jì)，壁后注漿飽滿，穩(wěn)定隧道不易變形；同時(shí)盾尾油脂密封應(yīng)充足，管片質(zhì)量合格，拼裝精細(xì)，避免涌水涌砂，如果涌水涌砂嚴(yán)重隧道將會(huì)被淹，出現(xiàn)重大事故。

第7篇

中線、東線的單項(xiàng)工程將全部動(dòng)工，“南水北調(diào)工程將進(jìn)入一個(gè)新階段。”中國工程院院士、水利部長江水利委員會(huì)(以下簡稱“長江委”)總工程師鄭守仁告訴《望望東方周刊》。

長江委是南水北調(diào)中線工程技術(shù)總負(fù)責(zé)單位，鄭守仁同時(shí)任南水北調(diào)專家委員會(huì)工程技術(shù)及質(zhì)量檢查專家組組長。

工程的全面啟動(dòng)，源于2008年10月21日中央批準(zhǔn)東、中線一期工程可行性研究總報(bào)告(以下簡稱“可研總報(bào)告”)“投資、工期正式納入國家計(jì)劃，這才可以全面開工。”鄭守仁解釋說。

此前，南水北調(diào)中線工程，已于21303年12月30日開始單個(gè)項(xiàng)目建設(shè)，而整體項(xiàng)目建議書和可研總報(bào)告則同步進(jìn)行。

根據(jù)2002年國務(wù)院批復(fù)的《南水北調(diào)工程總體規(guī)劃》，中線一期工程調(diào)長江水入京的時(shí)間預(yù)定在2010年。2008年10月31日，國務(wù)院南水北調(diào)建設(shè)委員會(huì)第三次全體會(huì)議則根據(jù)可研總報(bào)告，將工期明確為“2013年主體工程完工，2014年汛后通水”。

率先于2002年12月開工的東線一期工程，原定2007年通水的計(jì)劃，也后調(diào)至2013年。

國務(wù)院南水北調(diào)工程建設(shè)委員會(huì)辦公室(以下簡稱“國調(diào)辦”)在這次會(huì)議后便了工期延后的消息，但直到2009年4月，北京市水務(wù)局負(fù)責(zé)人的相關(guān)講話才引起了公眾的關(guān)注。

《望東方周刊》記者了解到，中線工程開工5年后完成的這份可研報(bào)告，在工期、總投資、環(huán)保、移民等方面都有較大調(diào)整。“國調(diào)辦”負(fù)責(zé)人在接受新華社記者采訪時(shí)解釋了其原因：對(duì)方案“深入論證優(yōu)化比選，以保證工程質(zhì)量、控制工程成本”。

前期論證終告完成后，這個(gè)史詩般的大工程，會(huì)在2009年真正走上軌道。而隨著工程的全面實(shí)施，調(diào)整與變數(shù)仍然可能存在。

創(chuàng)新性建設(shè)辦法

按照總體規(guī)劃，南水北調(diào)中線工程從長江支流漢江的丹江口水庫引水，通過12130多公里長的總干渠，跨越江、淮、黃、海四大流域，通人北京、天津。

一般來講，大型水利工程的規(guī)劃階段和實(shí)施階段在時(shí)間上有比較明確的分界，如三峽工程、小浪底工程等，在實(shí)施階段前全部或基本完成規(guī)劃階段的各項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)：完成項(xiàng)目建議書、可行性研究、初步設(shè)計(jì)、技術(shù)實(shí)施設(shè)計(jì)等，才會(huì)開工。

而在2002年國家批復(fù)《南水北調(diào)總體規(guī)劃》時(shí)，北方地區(qū)尤其是京津冀地區(qū)水資源短缺形勢日益嚴(yán)峻，當(dāng)時(shí)有聲音希望2008年北京奧運(yùn)會(huì)前能完成調(diào)長江水入京。

南水北調(diào)為此采取了創(chuàng)新性的建設(shè)辦法：先制訂“總體設(shè)計(jì)方案”，然后在此基礎(chǔ)上做單項(xiàng)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)，使建設(shè)周期較長、作用關(guān)鍵的控制性工程陸續(xù)開工。與此同時(shí)，完成整個(gè)工程的項(xiàng)目建議書、可行性研究。

一本水利專業(yè)刊物刊文顯示，行政上負(fù)責(zé)工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的水利部南水北調(diào)規(guī)劃設(shè)計(jì)管理局負(fù)責(zé)人，在布置2004年工作時(shí)說，雖然南水北調(diào)的前期工作已經(jīng)進(jìn)行了50多年，有一定基礎(chǔ)，但是由于規(guī)劃思路的變化、規(guī)劃方案的調(diào)整和設(shè)計(jì)階段的不同，過去的規(guī)劃設(shè)計(jì)成果已不能完全適應(yīng)需要，許多工作需要從頭開始。

他認(rèn)為，要在短時(shí)間內(nèi)提交各單項(xiàng)工程的可行性研究和初步設(shè)計(jì)成果，設(shè)計(jì)周期嚴(yán)重不足，審查周期被迫壓縮，設(shè)計(jì)質(zhì)量和進(jìn)度都受到一定程度的影響。“經(jīng)過工程技術(shù)人員反復(fù)分析論證，提出了編制總體設(shè)計(jì)方案的工作思路。”

不過，水利部的一位副部長在2004年的南水北調(diào)工程前期工作會(huì)議上曾表示，從總體上講，前期工作還不能完全滿足單項(xiàng)工程開工建設(shè)的要求。

最終，本來列入2003年開工計(jì)劃的7個(gè)單項(xiàng)工程，當(dāng)年僅有京石段應(yīng)急供水工程在這一年的倒數(shù)第二天開工。中線實(shí)現(xiàn)了開工零突破。

總投資預(yù)算的較大調(diào)整

在單個(gè)項(xiàng)目陸續(xù)開工后，2005年國家發(fā)改委“發(fā)改農(nóng)經(jīng)[2005]922號(hào)”文件正式批復(fù)了中線一期工程的總體項(xiàng)目建議書，前期工作推進(jìn)到可研總報(bào)告階段。

鄭守仁告訴《望東方周刊》，可研總報(bào)告原本預(yù)計(jì)在2006年完成所有審批，但由于一直未得到最后批復(fù)，中線全面開工時(shí)間延后了兩年。

據(jù)本刊記者了解，中線一期可研總報(bào)告由長江委下屬的長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé)編制，于2005年2月5日完成，隨后在水利系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行審查和修編。

2006年2月起，受國家發(fā)改委委托，中國國際工程咨詢公司組織專家，對(duì)中線一期工程可研總報(bào)告進(jìn)行預(yù)評(píng)估。不久，咨詢?cè)u(píng)估報(bào)告上報(bào)國家發(fā)改委，以供決策取舍。

2005年初的可研總報(bào)告中，通水目標(biāo)仍為2010年；而2006年的咨詢?cè)u(píng)估報(bào)告，已提出2010年不太可行；到2008年3月“國調(diào)辦”負(fù)責(zé)人向中央?yún)R報(bào)工程進(jìn)展時(shí)，基本確定工期將進(jìn)行比較大的調(diào)整。

可研總報(bào)告中，中線一期工程靜態(tài)總投資從2002年預(yù)計(jì)的920億元，上調(diào)至1367億元。據(jù)悉，后來國家發(fā)改委綜合物價(jià)等因素測算的動(dòng)態(tài)總投資，已超過2000億元。這個(gè)數(shù)字得到了幾位院士的證實(shí)。

工程設(shè)計(jì)變動(dòng)、環(huán)保投資以及移民投資，構(gòu)成了投資增長的主體。隨著工程延期，移民投資很可能將進(jìn)一步增加。

按照工程總體規(guī)劃，中央預(yù)算內(nèi)撥款或中央國債安排占工程總投資的20％，提高受水6省市城市水價(jià)建立的南水北調(diào)工程建設(shè)基金占35％，銀行貸款占45％。

根據(jù)“國調(diào)辦”公布的消息，到2009年4月，中、東線一期工程累計(jì)下達(dá)投資538.7億元，其中中央投資270.7億元，基金79.9億元，貸款198.1億元。國家投資已超過50％。

2008年第四季度，正是在擴(kuò)大投資、拉動(dòng)內(nèi)需的大背景下，中央批復(fù)了中、東線一期工程的可研總報(bào)告。

不應(yīng)把南水北調(diào)看做單純的調(diào)水，賣水工程

中國國際工程咨詢公司農(nóng)林水部水利一處處長李志超告訴《望東方周刊》，他們?cè)鴮?duì)單項(xiàng)工程進(jìn)行過評(píng)估，并分別提出過評(píng)估意見，“但評(píng)估項(xiàng)目建議書和可研總報(bào)告是從整個(gè)中線的大視角來審視，所以提出的評(píng)估結(jié)論比單項(xiàng)工程有所進(jìn)步。”在他看來，評(píng)估可研總報(bào)告，事實(shí)上將工程中比較大的問題進(jìn)行了一次梳理。

以是否合并一二期工程為例。根據(jù)2002年的總體規(guī)劃，中線工程將分二期實(shí)現(xiàn)，一期工程年均調(diào)水量95億立方米，二期提高到130億立方米。

“但總體規(guī)劃只提了這個(gè)目標(biāo)，它和可研總報(bào)告中都沒有提及如何實(shí)現(xiàn)第二期工程，即是不是要在一期工程中有所準(zhǔn)備。“李志超說，如果一期工程按照95億立方米的規(guī)模建設(shè)，二期工程啟動(dòng)時(shí)，要么將一期總干渠加深加寬，要么重開一條水渠，“無論哪種，實(shí)現(xiàn)起來都很艱難，投資都非常大。”

在具體施工中，這個(gè)問題涉及穿黃

河隧道這樣的控制性工程，是否要按130億立方米規(guī)模一次建完。“我們測算發(fā)現(xiàn)，穿黃一期工程投資和一次建成的投資僅相差10％。”李志超說。

設(shè)計(jì)造價(jià)超過39億元的穿黃隧道，已于2005年中旬開工建設(shè)，而此時(shí)可研總報(bào)告剛剛編制完成。

此外還包括丹江口大壩高度是分兩期加高，還是一次性按130億立方米總規(guī)模加高。2006年可研總報(bào)告在接受評(píng)估時(shí)，提出的是兩種大壩高度方案，建議采用更高的176.6米方案。而在2005年9月，大壩已根據(jù)單項(xiàng)可行性研究按17.6米方案動(dòng)工。

而總干渠是否通過河南焦作的煤礦采空區(qū)，一直存在爭議，2005年中旬終于確定繞行，此時(shí)距中線開工已過去了一年多。

李志超等參與評(píng)估工作的人員認(rèn)為，不應(yīng)把南水北調(diào)看做單純的調(diào)水、賣水工程，應(yīng)強(qiáng)調(diào)其公益性，加大國家投資的主導(dǎo)地位和各地方政府的話語權(quán)。而此時(shí)按照準(zhǔn)市場化原則設(shè)置的各個(gè)項(xiàng)目法人均已組建完畢，并以經(jīng)營者的身份來運(yùn)作工程。

事實(shí)上，2008年最終獲準(zhǔn)的中線一期可研總報(bào)告，在工程設(shè)計(jì)方面并無原則性改變，而一些咨詢?cè)u(píng)估建議也被納入，如水利部門目前正在研究調(diào)整黃河上的西霞院水庫到總干渠的規(guī)模，使其作為工程的應(yīng)急備用水源。

環(huán)保投資獲明確

在湖北，重要的漢江中下游治理工程興隆水利樞紐，終于在2009年2月開工。

南水北調(diào)中線工程從漢江中游引水至北京，將使?jié)h江下游來水減少兩成以上。為降低環(huán)境影響，湖jE省環(huán)境科學(xué)院總工程師沈曉鯉主持的“環(huán)評(píng)報(bào)告”，提出了引江濟(jì)漢、興隆工程等四大工程。興隆水利樞紐主要通過蓄水調(diào)節(jié)漢江下游水勢，引江濟(jì)漢則以長江水補(bǔ)償漢江。

“90年代南水北調(diào)規(guī)劃時(shí)，并不認(rèn)為會(huì)對(duì)漢江中下游造成嚴(yán)重影響，只給了湖北兩三千萬元搞環(huán)境。”沈曉鯉說，在2002年國務(wù)院批復(fù)總體規(guī)劃時(shí)，將四大工程納入，但只提及東線治污總投資240億元，并未明確漢江中下游治理工程的投資規(guī)模。

但在21303年底中線開工，特別是丹江口大壩加高工程啟動(dòng)后，湖北各地方政府對(duì)于環(huán)境治理及補(bǔ)償?shù)暮袈暩吡似饋恚⑶冶日杖龒{工程。

2006年中旬，湖北省上報(bào)了上述“環(huán)評(píng)報(bào)告”，同年年底，中線一期工程通過國家層面的環(huán)境評(píng)估。此時(shí)開工已過3年，多項(xiàng)控制性工程已啟動(dòng)，“我們提出的規(guī)劃，只能是如何治理和補(bǔ)償，盡量減少影響。”沈曉鯉說。

2005年，興隆水利樞紐的前期準(zhǔn)備工作都已完成，并上報(bào)待批，地方官員甚至希望當(dāng)年開工、當(dāng)年實(shí)現(xiàn)截流。該工程計(jì)劃工期4.5年。但隨后中央要求中線有關(guān)工程在可研總報(bào)告全部審批后再開工，興隆工程因此暫停。

據(jù)湖北地方媒體報(bào)道，該省有關(guān)部門為爭取工程盡快開工，多次赴京匯報(bào)。

2008年底可研總報(bào)告獲批，興隆水利樞紐如愿列入2009年開工名單，并增加發(fā)電功能，因此增加的投資全部由國家承擔(dān)。這使項(xiàng)目總投資邁過了30億元門檻。沈曉鯉說，可研總報(bào)告中，四大工程投資逾84億元，2002年的計(jì)劃是70億元。

他還說，湖北省正在對(duì)引江濟(jì)漢中加入航運(yùn)功能進(jìn)行論證和評(píng)估，目前計(jì)劃投資已超過50億元。

在項(xiàng)目開工報(bào)道中，湖北媒體還提到，“國調(diào)辦…‘按照‘特事特辦、急事急辦’的原則，從起草批準(zhǔn)興隆工程初步設(shè)計(jì)的文件，審批速度之快，史無前例!”

正式挑戰(zhàn)移民難題

對(duì)于外界關(guān)注的移民征地問題，主持中線工程移民規(guī)劃的長江勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院副總工程師尹忠武告訴《望東方周刊》，今年將全面展開。目前確定中線一期工程移民超過40萬，其中30多萬人為丹江口水庫移民，其他為總干渠移民。

其中，總干渠征地范圍呈帶狀分布，不像庫區(qū)那樣整村、整組遷移，移民相對(duì)分散，一般可在本村組內(nèi)就近安置。這部分移民已啟動(dòng)。

而難度最大的，是以丹江口庫區(qū)移民為主的約30萬外遷移民，他們將被遷往50多個(gè)外地區(qū)縣和農(nóng)場。

2007年，丹江口庫區(qū)曾啟動(dòng)了2萬人的移民試點(diǎn)，尹忠武估計(jì)這部分人將在今年9月之前住進(jìn)新家。目前移民實(shí)施規(guī)劃正在制訂中，“這將是規(guī)劃程序的最后―步，完成后就可以進(jìn)行實(shí)際移民了。”

尹忠武介紹說，2005年可研總報(bào)告完成時(shí)，估算移民投資約450億元。

在2006年9月1日，國家正式施行新修訂的《大中型水利水電工程建設(shè)征地補(bǔ)償和移民安置條例》，據(jù)此，耕地土地補(bǔ)償費(fèi)和安置補(bǔ)助費(fèi)之和為該耕地被征收前三年平均年產(chǎn)值的16倍，并可進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)。南水北調(diào)是第一個(gè)采用16倍標(biāo)準(zhǔn)的大型水利工程。

該條例還將水庫周邊淹沒線以上屬于移民個(gè)人所有的零星樹木、房屋等也納入補(bǔ)償范圍，而此前這些都是不予補(bǔ)償?shù)摹?/p>

第8篇

關(guān)鍵詞: 一井定向; 超短定向邊

中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、引言

南水北調(diào)工程穿黃隧洞過黃河段總長3450m，隧洞直徑7m，豎井直徑16.4m井深50.5m，由于其倒虹吸結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)，使得平面坐標(biāo)和方位，只能通過北岸豎井進(jìn)行一井定向傳遞到隧洞內(nèi)控制掘進(jìn)施工，由于豎井直徑的限制，一井定向聯(lián)系測量能夠利用的極限定向邊長只有12.7m，而后視定向誤差1秒將導(dǎo)致貫通面偏差達(dá)到1.7cm，這在國內(nèi)盾構(gòu)同類工程中極其罕見。

2、一井定向的概念

一井定向指的是一個(gè)豎井進(jìn)行的豎井定向測量。是在一個(gè)豎井井筒內(nèi)同時(shí)懸掛兩根重錘線（或同時(shí)鉛垂地發(fā)射兩條可見光束），通過地面和井下聯(lián)測，將兩重錘線中心（或光束軸心）的平面坐標(biāo)及其連線的坐標(biāo)方位角，傳遞給井下的控制點(diǎn)和導(dǎo)線邊。

（1）聯(lián)系測量布設(shè)情況如圖1所示。垂線1、垂線2是通過豎井絞車及導(dǎo)向滑輪懸掛并吊有垂錘的高強(qiáng)鋼絲。Z、A為已知的地面導(dǎo)線點(diǎn),B、G為待求的井下導(dǎo)線點(diǎn),井下、井上三角形布設(shè)時(shí)應(yīng)滿足下列要求:

① 垂線邊距a、a′應(yīng)盡量布置長些;

② e、f、e′、f′角度應(yīng)盡量小,最大不應(yīng)大于0.5°;

③b/a、b′/a′'之比值應(yīng)盡量小,最大值不應(yīng)大于1 .5。

（2）三角形測量

①測e、f、e′、f′角度;

②量a、b、c、a′、b′、c′邊長。

（3）三角形平差計(jì)算

根據(jù)a、b、c、f求j:sinj=bsinf/a

c的計(jì)算值:c算=bcosf+asinj

c的不符值:h=c算-c

a邊改正值:Δa=-h/4

b邊改正值:Δb=-h/4

c邊改正值:Δc=h/2

以改正后的邊長a、b、c為平差值,按正弦定理計(jì)算出i、j,即為平差后的角值。f改正很小,仍采用原測角值。采用上述方法可計(jì)算出井下三角形平差后的邊角a′、b′、c′、i′、j′。f′改正很小,仍采用原測角值。

（4）坐標(biāo)和方位傳遞計(jì)算

已知A點(diǎn)坐標(biāo)為XA、YA,AZ方位角為Z0。根據(jù)平差后的三角形邊角進(jìn)行計(jì)算。

① BG方位角Z0′

AF方位角Z1=Z0+e

FE方位角Z2=Z1+180+j

E′B方位角Z3=Z2+180-j′

求算邊BG方位角Z0′=Z3+180+e′

②B點(diǎn)坐標(biāo)

XB=XA+ccosZ1+acosZ2+c′cosZ3

YB=YA+csinZ1+asinZ2+c′sinZ3

3、測量輔助設(shè)施布置與要求

定向用的豎井井深50.5m，屬于超深豎井，為了保證觀測精度，我們對(duì)測量設(shè)施進(jìn)行了改進(jìn)。

（1）鋼絲

懸吊鋼絲采用直徑0.5mm高強(qiáng)單股鋼絲，以消除多股鋼絲懸掛旋轉(zhuǎn)的不利影響，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測經(jīng)驗(yàn)0.5mm單股鋼絲更便于精確照準(zhǔn)。

（2）懸掛重錘

懸掛重錘選用35kg重錘，經(jīng)直徑0.5mm高強(qiáng)單股鋼絲實(shí)際破壞性拉斷試驗(yàn)，直徑0.5mm高強(qiáng)單股鋼絲極限承重42kg。重錘形狀采用懸浮狀態(tài)阻尼性能優(yōu)于圓錘的正三角棱柱形。

（3）阻尼油桶

油桶采用小型清潔油脂桶，油料選用粘度適中的清潔機(jī)油充滿油桶，懸吊重錘基本浸沒入油，以保證觀測過程中鋼絲的穩(wěn)定。重錘頂端露出油面1厘米，同時(shí)底部和四周不碰觸；每次提前一天懸掛，根據(jù)鋼絲拉伸情況調(diào)整長度。

（4）鋼絲吊架及夾具

利用豎井內(nèi)襯預(yù)埋件牢固焊裝鋼絲吊架，人行架與鋼絲吊架分體，在移動(dòng)鋼絲時(shí)，盡可能減小人為擾動(dòng)，更快穩(wěn)定。鋼絲固定形式采用螺栓緊固壓片式夾具固定，絲桿定位，方便收放，使鋼絲長度最佳，從而是重錘在油液中的自由度與阻尼效果獲得最佳。

（5）鋼絲與井上井下臨時(shí)觀測標(biāo)墩點(diǎn)布置

井上、井下臨時(shí)觀測標(biāo)墩點(diǎn)與兩鋼絲構(gòu)成的夾角，按照小于0.5度的布設(shè)要求控制。實(shí)際操作中采用現(xiàn)場實(shí)測的方法，逐步調(diào)整直至滿足要求，示意圖見圖2。

（6）主要測量儀器

4、地面控制網(wǎng)布設(shè)

4.1基本點(diǎn)

黃河北岸平面（高程）基本點(diǎn)采用業(yè)主觀測墩HS05和HS06，黃河南岸采用HS02和HS03觀測墩，見圖3.

4.2 加密點(diǎn)

北岸豎井附面（高程）加密點(diǎn)永久觀測墩G1、D5和G3；南岸豎井附面（高程）加密點(diǎn)永久觀測墩SA，TP07和TP05。北岸聯(lián)系測量加密點(diǎn)到臨時(shí)點(diǎn)距離，后視方向NA-D5在600米左右，檢查方向NA-G3、 NA-G1 300米左右。

4.3 地表控制測量

（1）控制方式

地表控制測量利用全球定位系統(tǒng)GPS測量定位技術(shù)，采用靜態(tài)方式進(jìn)行。

（2）測量布網(wǎng)

整體平面網(wǎng)復(fù)測和加密控制點(diǎn)測量時(shí)，利用四臺(tái)GPS接收機(jī)，南、北岸各兩臺(tái)進(jìn)行同步觀測，以邊連接方式組網(wǎng)。

（3）GPS測量技術(shù)要求

主網(wǎng)和加密網(wǎng)觀測時(shí)段均為二時(shí)段，每時(shí)段2小時(shí)，兩時(shí)段間儀器重新架設(shè)。觀測前作衛(wèi)星可見性預(yù)報(bào)，作業(yè)時(shí)選擇有利的觀測時(shí)間段，觀測期間接收機(jī)能觀測到6顆以上有效衛(wèi)星，數(shù)據(jù)采樣率為15秒，GDOP限值6，GPS接收機(jī)觀測數(shù)據(jù)接收及處理時(shí)起始高度角設(shè)置為15度。GPS控制網(wǎng)成果計(jì)算采用基線解算軟件和網(wǎng)平差軟件徠卡LGO6.0。觀測值進(jìn)行基線解算通過，先在WGS-84基準(zhǔn)系統(tǒng)下進(jìn)行無約束平差，驗(yàn)算網(wǎng)內(nèi)部觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量合格，再以隧道進(jìn)出口發(fā)包人提供的最新HS02、HS03、HS05、HS06作為約束點(diǎn)進(jìn)行約束平差，坐標(biāo)轉(zhuǎn)換時(shí)采用地方坐標(biāo)系統(tǒng)，利用一步法進(jìn)行轉(zhuǎn)換。采用的坐標(biāo)系統(tǒng)同發(fā)包人提交成果一致，即北京54坐標(biāo)系，中央子午線114°，投影面大地高100米。

4.4觀測技術(shù)要求和注意事項(xiàng)

（1）井上井下必須同步觀測，貫通前的每次聯(lián)系測量相互獨(dú)立觀測四組數(shù)據(jù)，每組之間對(duì)鋼絲的位置適當(dāng)調(diào)整；每組觀測12測回。最后計(jì)算出的井下方位較差限制在2秒以內(nèi)，取平均值采用。成果資料必須兩人獨(dú)立進(jìn)行計(jì)算。觀測組數(shù)應(yīng)適當(dāng)增加，以提高成果的可靠性。

（2）觀測過程中盡可能關(guān)停距離鋼絲較近、可能擾動(dòng)鋼絲穩(wěn)定的震源設(shè)備。

（3）南岸豎井聯(lián)系測量在鋼環(huán)清理后，及時(shí)復(fù)測，實(shí)測成果作為盾構(gòu)掘進(jìn)實(shí)際采用執(zhí)行成果。

（4）聯(lián)系測量井上井下測距采用萊卡系列全站儀配合反射片進(jìn)測距，避免使用鋼尺量距。

（5）通風(fēng)干濕溫度計(jì)應(yīng)懸掛在測站附近，離開地面和人體1.5米以外的陰涼處，讀書前必須通風(fēng)至少15分鐘，氣壓表要置平，指針不應(yīng)阻滯；氣象、加常數(shù)、乘常數(shù)必須進(jìn)行改正；井上井下實(shí)測的鋼絲間距在新一組鋼絲位置移動(dòng)前進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，同時(shí)對(duì)記錄項(xiàng)目進(jìn)行檢查；投入的測量儀器設(shè)備必須經(jīng)過檢定，且在使用前作常規(guī)檢查。

（6）地面控制網(wǎng)采用GPS測量，每次聯(lián)系測量完成后，即時(shí)進(jìn)行；盡可能在時(shí)間上連續(xù)進(jìn)行復(fù)測，以削弱控制點(diǎn)位移對(duì)聯(lián)系測量造成的不利影響。

（7）地面控制GPS測量保證時(shí)段要求，盡量延長時(shí)間，因?yàn)辄c(diǎn)位和測量GPS設(shè)備一定，測量的精度主要取決于時(shí)段長度，我們采用徠卡(5mm+2ppm）雙頻接收機(jī)，按兩個(gè)時(shí)段控制，每時(shí)段保證大于兩小時(shí)。

（8）將歷次導(dǎo)線成果整理成對(duì)照表，見表2，統(tǒng)計(jì)出每次在盾構(gòu)掘進(jìn)軸線上的較差，這樣控制點(diǎn)的穩(wěn)定性就比較明了，隨后后每次的常規(guī)導(dǎo)線檢查測量成果也與其進(jìn)行比較，把握控制點(diǎn)的位移規(guī)律，消除使用中的不利影響。

5、結(jié)語

第9篇

“咱們永遠(yuǎn)不分開”

1950年，王力金從河北唐山工學(xué)院土木工程專業(yè)畢業(yè)，然后分配到湖南湘鄉(xiāng)一中教書，由于能力突出，很快被提拔為學(xué)校教導(dǎo)主任，由于前幾年忙于學(xué)習(xí)，王力金一晃27歲了還是單身。

1951年10月的一天，王力金辦公室的門被輕輕叩響，他說了聲“請(qǐng)進(jìn)！”一個(gè)皮膚白皙，相貌俊秀的女學(xué)生走了進(jìn)來，她走到王力金面前，喊了聲“王主任”，還來了個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的革命式敬禮。

這個(gè)大方得體的女學(xué)生就是黃紹珍，當(dāng)時(shí)她為弟弟轉(zhuǎn)學(xué)的事情來找王力金。弄清黃紹珍弟弟的情況后，王力金按規(guī)定幫她辦理了轉(zhuǎn)學(xué)手續(xù)。

為了迎接隨后到來的元旦文藝匯演，學(xué)校組建了話劇社，王力金擔(dān)任話劇導(dǎo)演，選拔話劇演員時(shí)，黃紹珍也在報(bào)名者之列，她的表演清純自然，活潑大方，還擔(dān)任了主要角色。

隨著王力金和黃紹珍接觸越來越多，兩人互生愛慕，漸漸走到了一起。

沒想到，1952年中旬，王力金接到了調(diào)他赴遼寧教書的調(diào)令，他不知道紹珍愿不愿意跟著他赴東北工作，不免心中忐忑。

讓王力金沒想到的是，當(dāng)他把調(diào)令展示給黃紹珍，并說出自己的期待時(shí)，黃紹珍毫不猶豫地說：“你去哪兒，我就去哪兒，咱們永遠(yuǎn)不分開！”接下來，黃紹珍先是做通了父母的工作，然后直接去找學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)面談，直述了她和王力金的戀人關(guān)系，表達(dá)了她愿意以王力金家屬的身份赴東北報(bào)到的想法，學(xué)校對(duì)她和王力金的感情很是認(rèn)可，并給他們開具了二人系夫妻關(guān)系的證明。

沒有辦理結(jié)婚證，沒有舉行婚禮，紹珍便決定跟王力金北上，女友在這件事情上表現(xiàn)出來的勇氣讓王力金十分感動(dòng)，他暗暗發(fā)誓，今后會(huì)好好照顧紹珍，不讓她受委屈。

1952年5月16日，黃紹珍跟著王力金踏上了北上的列車。

“我給你做一輩子衣服”

王力金攜妻子赴新單位報(bào)到后，開啟了他們的婚姻生活。當(dāng)時(shí)，黃紹珍繼續(xù)完成學(xué)業(yè)，一個(gè)人的工資兩個(gè)人花，小日子一時(shí)有些窘迫。

為了節(jié)省每一分錢，黃紹珍課余買來裁剪方面的書，學(xué)起了做衣服，她把王力金的舊衣服拆掉，試著給他做了件上衣，王力金穿上后，大小合適，就是一只袖子長，一只袖子短。

黃紹珍想拆掉衣服重做，王力金笑著說，拆掉它會(huì)多做許多無用功，把那只短的袖子接上就行了，于是黃紹珍找來同樣顏色的布，把那只袖子拼接得和另一條袖子一樣長，由于初次做衣服，袖子接口處那圈明顯多出來的線無法掩蓋，成了整件衣服的硬傷。即便這樣，王力金照樣穿得很開心，他鼓勵(lì)妻子說：“紹珍，你手藝真不錯(cuò)，有當(dāng)大裁縫的潛質(zhì)！”黃紹珍高興地說：“那好，你如果不嫌棄，我給你做一輩子衣服！”

短暫夏天過后，東北很快變冷了，為了應(yīng)對(duì)寒冬，黃紹珍買來粗布和彈好的棉花，拜學(xué)校里的大姐為師，學(xué)起了做棉襖、棉褲。冬天轉(zhuǎn)眼就到了，王力金穿著妻子做的衣服去上課，欣賞著丈夫走出門的背影，黃紹珍很是滿足。

進(jìn)入70年代，的確良風(fēng)靡全國，的確良是一種布料，由合成纖維做成，因?yàn)槠渫巍⒛痛铱梢悦鉅C而深受老百姓青睞。雖然的確良價(jià)格要比棉布高很多，但只要商店里一到貨，就會(huì)被搶購一空。

在黃紹珍眼里，丈夫就是一家之主，是這個(gè)家的臉面，好衣服先緊著他穿。的確良上市后，她就扯來布料，給丈夫做了件的確良襯衫，王力金穿上后，覺得襯衫輕薄、涼快，特別舒服，對(duì)這件襯衫非常喜愛。不過，當(dāng)時(shí)家里經(jīng)濟(jì)并不寬裕，妻子和兩個(gè)兒子穿的衣服都不如他，讓他心里非常不安。妻子笑著對(duì)他說：“你是家里的頂梁柱，你不穿誰穿！”

隨著改革開放的深入，中國人穿衣服的色彩漸漸豐富起來，很多人告別了做衣服的習(xí)慣。黃紹珍卻依然起勁地給丈夫做衣服，冬天一來，什么毛背心、毛坎肩、毛褲都織好了，連手套也是她親手織出來的。而且每件衣服黃紹珍都根據(jù)自己的構(gòu)想，弄出個(gè)新款式來，比買的還好看。

“下次一定注意”

黃紹珍給老伴做了一輩子的衣服，做的衣服數(shù)不過來，王力金則給老伴做了一輩子的飯。王力金喜歡下廚，廚藝高超，烹炒煎炸，都由他一手包辦，而黃紹珍總是不滿意，比如，丈夫有時(shí)做飯辣椒放得少了，習(xí)慣了湘菜的黃紹珍總會(huì)抱怨幾句，王力金卻很少爭辯，而是笑著說，下次一定注意。

2016年5月21日，是王力金和老伴結(jié)婚64周年紀(jì)念日，為了慶祝他們的鉆石婚，兒孫們瞞著奶奶，為她策劃了一場“服裝秀”。

5月21日那天上午，在毫不知情的情況下，黃紹珍被孫女帶往“服裝秀”現(xiàn)場，當(dāng)燈光驟亮、音樂聲起，響起的正是她年輕時(shí)最愛唱的《莫斯科郊外的晚上》。黃紹珍坐定后，“服b秀”演出開始，她最疼愛的小孫女穿著50年代的職業(yè)裝出場了――原來，這場“服裝秀”是老伴和兒孫們專門為她籌備的，演員都是她的孩子們，服裝也都是她從上個(gè)世紀(jì)50年代以來所親手裁制的各種蘊(yùn)含著時(shí)代特色的衣服。看著看著，黃紹珍的眼睛濕潤了。

“服裝秀”結(jié)束后，黃紹珍和老伴在孩子們的簇?fù)硐聛淼揭患矣皹牵瑑簩O們要為兩位老人再送上一份“最潮”的鉆石婚禮物――時(shí)尚寫真秀。

第10篇

借鑒國外經(jīng)驗(yàn)，按照對(duì)可達(dá)性和機(jī)動(dòng)性要求的程度不同，可將中國路網(wǎng)劃分為干線公路、集散公路和地方道路三種功能類型。干線公路主要強(qiáng)調(diào)的是機(jī)動(dòng)性，對(duì)可達(dá)性的要求相對(duì)較低；地方公路正相反，強(qiáng)調(diào)的是可達(dá)性，對(duì)機(jī)動(dòng)性的要求相對(duì)較低；集散公路介于兩者之間。各功能公路特征如下。干線公路：提供主移動(dòng)段的運(yùn)輸服務(wù)，一般直接滿足重交通量的需求，服務(wù)于城市和大的城鎮(zhèn)之間長距離交通。干線公路以通行為主要目的，交通流量大，外地車輛比例及大型貨車和客車比例高，駕駛員對(duì)路段期望運(yùn)行速度高于集散公路。集散公路：集散公路服務(wù)于省內(nèi)縣級(jí)市、縣城等節(jié)點(diǎn)的便捷連接，提供集散運(yùn)輸服務(wù)，滿足于短途交通需求；與干線公路相連，為干線公路匯集地方交通，并向地方疏散干線公路交通。集散公路中，本地車輛比例相對(duì)較高，交通組成中摩托車、農(nóng)用車占有較高的比例，駕駛員對(duì)路段期望運(yùn)行速度介于干線公路和地方連接公路之間。地方連接道路：地方連接公路包括所有沒有劃分到干線公路和集散公路中的道路，主要提供出入運(yùn)輸服務(wù)，滿足通達(dá)交通需求，服務(wù)于鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、行政村等節(jié)點(diǎn)的便捷連接。地方連接公路交通組成應(yīng)以小型客貨車、摩托車、農(nóng)用車為主，車輛行駛速度普遍不高。

公路網(wǎng)不同功能公路交通事故分析

為了獲取不同功能公路交通事故特點(diǎn)和成因，研究人員以中國某省公路網(wǎng)為依托，采集了該省死亡3人以上的特大交通事故卷宗資料，并進(jìn)行了信息提取、整理和分析。

1分析范圍

因特大交通事故不僅死亡人數(shù)多、而且影響大，從預(yù)防公路特大交通事故的角度出發(fā)，交通事故分析對(duì)象限定為：全省死亡3人以上、發(fā)生在公路上的交通事故。在事故處理過程中剔除了發(fā)生在城市道路、專用公路上的交通事故數(shù)據(jù)和不能確定公路功能屬性的事故數(shù)據(jù)。經(jīng)整理獲得有效數(shù)據(jù)267條，干線、集散和地方連接公路有效事故數(shù)據(jù)分別為119、102和46條。

2分析方法

采用案例分析的方式，分析事故現(xiàn)場勘察記錄、現(xiàn)場勘察圖、詢問筆錄、車輛鑒定報(bào)告、事故認(rèn)定書等資料，歸納不同功能公路交通事故的主要特征與成因。

3工作過程

公路網(wǎng)不同功能公路特大交通事故分析工作過程如下：第一步：采用復(fù)印和相機(jī)拍照的方式采集死亡3人以上的特大交通事故卷宗資料，每起事故所拍事故資料照片存入一個(gè)文件夾，對(duì)文件夾進(jìn)行編號(hào)，在文件夾名中標(biāo)明事故的編號(hào)、道路編號(hào)、地點(diǎn)等信息。第二步：從整理的照片文件資料中，逐一分析事故資料，提取事故相關(guān)信息，并填入特大交通事故信息表中，每起事故形成一個(gè)數(shù)據(jù)記錄，最終形成特大交通事故信息表，事故記錄文件名稱與存放事故資料照片的文件名一一對(duì)應(yīng)。第三步：根據(jù)道路屬性確定交通事故所處路段的公路功能。第四步：根據(jù)事故信息表歸納不同功能公路交通事故的主要成因。

4分析結(jié)果

根據(jù)特大交通事故的案例分析，各功能公路特大交通事故主要特征和成因如下。干線公路。1）相比較于其他功能的公路，特大交通事故中干線公路無證比例、酒后駕駛比例、未按規(guī)定停車、讓行和占道行駛的比例較低，但超速和超載比例較高，超載比例接近集散公路的2倍；2）會(huì)車、超車和掉頭行為引起的交通事故比例較高；3）長縱坡路段和陡坡急彎路段超載貨車事故較為集中；4）在道路平縱線形或彎道內(nèi)側(cè)障礙物（山體、房屋、樹木）導(dǎo)致的視距不良路段，若前方道路線形與駕駛員預(yù)期線形不一致，車輛容易沖出路外發(fā)生交通事故；5）路側(cè)臨水、臨崖或深邊溝路段車輛墜落后死亡率較高；6）穿村鎮(zhèn)路段交叉口和其他視距不良交叉口事故率較高。集散公路。集散公路和干線公路特大交通事故的特征區(qū)別并不十分明顯，這與中國以往路網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)中沒有明確區(qū)分公路功能有關(guān)，總體來說集散公路特大交通事故具有以下特征：1）彎陡坡和連續(xù)下坡路段，由于彎道超高不足，車輛超速、超載或機(jī)械故障容易導(dǎo)致車輛沖出路外；2）在道路平縱線形或彎道內(nèi)側(cè)障礙物（山體、房屋、樹木）導(dǎo)致的視距不良路段，若前方道路線形與駕駛員預(yù)期線形不一致，車輛容易沖出路外發(fā)生交通事故；3）路側(cè)臨水、臨崖或深邊溝路段車輛墜落后死亡率較高；4）死亡人數(shù)較多的交通事故車型主要是大、中型客車事故或大型貨車連續(xù)碰撞事故；5）在人的因素方面，集散公路中酒后駕駛的比例相比較于其他功能公路高。酒后駕駛涉及車型主要是小客車和摩托車，同時(shí)小客車和摩托車存在超載現(xiàn)象；6）平面交叉口路段也是次干線公路特大交通事故發(fā)生的主要路段。地方連接公路。1）摩托車、農(nóng)用車超載及非法拉客駛?cè)牒又谢蛏钸厹希?）超載摩托車或農(nóng)用車在進(jìn)入視距不良的干線公路交叉口發(fā)生事故；3）客車翻入路側(cè)河中或深邊溝；4）穿村鎮(zhèn)路段車輛碰撞路側(cè)或橫穿行人道；5）道路平縱線形或彎道內(nèi)側(cè)障礙物（山體、房屋、樹木）導(dǎo)致的視距不良路段對(duì)撞事故；6）道路平縱線形或彎道內(nèi)側(cè)障礙物（山體、房屋、樹木）導(dǎo)致的視距不良路段對(duì)向沖突導(dǎo)致車輛沖出路外。

公路網(wǎng)不同功能公路交通安全改善建議

基于特大交通事故案例分析結(jié)果，針對(duì)不同功能公路特點(diǎn)、安全現(xiàn)狀與需求，提出交通安全改善建議。

1干線公路

（1）雙向四車道干線公路應(yīng)設(shè)置對(duì)向隔離防撞護(hù)欄，在穿村鎮(zhèn)路段應(yīng)設(shè)置防止行人隨意橫穿的對(duì)向隔離欄桿。（2）在村鎮(zhèn)附近的干線公路路段應(yīng)加寬硬路肩為行人和非機(jī)動(dòng)車提供通行空間。（3）在穿村鎮(zhèn)路段應(yīng)設(shè)置機(jī)非隔離設(shè)施和中央分隔帶隔離設(shè)施，避免沿線居民隨意橫穿和在路側(cè)危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)活動(dòng)。（4）應(yīng)在雙車道干線公路路段根據(jù)路側(cè)地形條件間隔設(shè)置港灣式緊急停車帶，在大橋兩端和隧道出入口安全距離范圍內(nèi)也應(yīng)設(shè)置港灣式緊急停車帶。（5）應(yīng)在干線公路長大縱坡路段前方設(shè)置檢修區(qū)和加水區(qū)，并設(shè)置完善的提示標(biāo)志。（6）宜在干線公路上根據(jù)路側(cè)地形條件間隔一定距離設(shè)置路側(cè)停車區(qū)，為長距離出行的駕駛員提供停車休息或車輛檢修的安全區(qū)域。（7）全線應(yīng)完善道路指示標(biāo)志、危險(xiǎn)路段（點(diǎn)）的警告標(biāo)志和限速標(biāo)志。（8）全線路基高度大于3m的路段應(yīng)設(shè)置路側(cè)護(hù)欄，在視距不良路段、急彎陡坡組合路段、橋梁路段、沿河路段、深邊溝路段應(yīng)提高護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)，防止大、中型客車沖出路外發(fā)生特大交通事故。（9）與集散公路或其他干線公路相交形成的平面交叉口應(yīng)設(shè)置交叉口預(yù)告標(biāo)志，交叉口應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)速度和交通流特征進(jìn)行渠化設(shè)計(jì)。（10）應(yīng)采取工程或行政措施封閉干線公路彎道路段的小型出入口，盡量封閉其他路段的出入口，減少出入口對(duì)干線公路的影響。應(yīng)在視距不良或不容易被駕駛員注意的出入口設(shè)置警告標(biāo)志和黃閃燈。

2集散公路

（1）在村鎮(zhèn)附近的集散線公路路段宜加寬硬路肩為行人和非機(jī)動(dòng)車提供通行空間。（2）危險(xiǎn)路段（點(diǎn)）應(yīng)設(shè)置警告標(biāo)志和限速標(biāo)志。（3）應(yīng)通過改善線形、移除障礙物以提高視距不良路段通視性，否則應(yīng)設(shè)置線形誘導(dǎo)標(biāo)、警告標(biāo)志、限速標(biāo)志，并根據(jù)路側(cè)情況設(shè)置護(hù)欄。（4）應(yīng)在視距不良路段、急彎陡坡組合路段、橋梁路段、沿河路段、深邊溝路段設(shè)置足夠防護(hù)等級(jí)的護(hù)欄，當(dāng)路段設(shè)有客運(yùn)線路時(shí)，還應(yīng)提高路側(cè)護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)。（5）應(yīng)對(duì)彎道路段超高進(jìn)行嚴(yán)格核查，對(duì)超高不滿足要求的路段應(yīng)采取工程措施予以改善，暫時(shí)不具備改善條件的路段應(yīng)設(shè)置警告標(biāo)志、限速標(biāo)志和振動(dòng)減速設(shè)施，并在彎道外側(cè)設(shè)置足夠防護(hù)能力的護(hù)欄。（6）與集散公路連接的交叉口應(yīng)設(shè)置指路標(biāo)志，視距不良的交叉口應(yīng)提前設(shè)置警告標(biāo)志。與干線公路連接的交叉口應(yīng)設(shè)置指路標(biāo)志、減速讓行標(biāo)志和標(biāo)線（或信號(hào)控制），交叉口應(yīng)該渠化，視距不良時(shí)應(yīng)設(shè)置交叉口預(yù)告標(biāo)志。（7）應(yīng)對(duì)設(shè)置于小半徑彎道路段的居民區(qū)或村莊出入口采取移位措施，否則應(yīng)通過警告、提示設(shè)施提前告知駕駛員出口的存在和出入的位置，同時(shí)避免主路駕駛員將支路口當(dāng)作線路方向。（8）居民或村莊出入口應(yīng)設(shè)置道口樁等出入口提示設(shè)施。（9）應(yīng)在不能正常識(shí)別的穿村鎮(zhèn)交叉口設(shè)置黃閃燈。（10）穿村鎮(zhèn)路段應(yīng)考慮設(shè)置機(jī)非隔離設(shè)施，如機(jī)非隔離帶、混凝土護(hù)欄等。

3地方連接公路

（1）視距不良路段應(yīng)盡量通過改善線形、移除障礙物提高通視性，否則應(yīng)設(shè)置警告標(biāo)志、減速丘等減速設(shè)施和路側(cè)防護(hù)設(shè)施。（2）有客運(yùn)線路運(yùn)營的路段，應(yīng)在視距不良、急彎陡坡組合路段設(shè)置護(hù)欄，護(hù)欄的防護(hù)等級(jí)應(yīng)能夠滿足客車運(yùn)行速度條件下的防護(hù)要求。（3）橋梁路段、沿河路段、深邊溝路段應(yīng)根據(jù)主要服務(wù)車型和車輛運(yùn)行速度設(shè)置具有防護(hù)能力的護(hù)欄。（4）應(yīng)通過工程措施調(diào)整急彎路段的視距和超高，否則應(yīng)在急彎路段前方設(shè)置警告標(biāo)志，并在急彎路段設(shè)置路側(cè)防護(hù)。（5）與干線公路和集散公路相交的交叉口應(yīng)設(shè)置指路標(biāo)志或警告標(biāo)志，并配置減速丘及其配套警告標(biāo)志標(biāo)線。（6）應(yīng)盡量避免在彎道路段設(shè)置村莊出入口，否則應(yīng)通過警告、提示設(shè)施提前告知駕駛員出口的存在和出入的位置，同時(shí)避免主路駕駛員將支路口當(dāng)作線路方向。（7）宜在不能正常識(shí)別的穿村鎮(zhèn)交叉口設(shè)置黃閃燈。（8）穿村鎮(zhèn)路段宜考慮設(shè)置機(jī)非隔離設(shè)施，如機(jī)非隔離帶、混凝土護(hù)欄等。

第11篇

關(guān)鍵詞：頂管、沉井。

中圖分類號(hào)：U443.13+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

1工程概況

宿遷市七堡引水樞紐工程從駱馬湖水庫引水到西民便河和古黃河，設(shè)計(jì)引水流量為10m3/s；工程位于江蘇省宿遷市宿豫區(qū)皂河鎮(zhèn)七堡村；其主要功能是調(diào)水引流，改善水環(huán)境。樞紐由進(jìn)水口渠道、倒虹吸樞紐、出口箱涵及明渠組成；本文主要介紹倒虹吸樞紐的頂管和沉井。駱馬湖至古黃河采用頂管方式穿越中運(yùn)河和古黃河（以下簡稱穿河頂管），古黃河至西民便河的陸地也采用頂管（以下簡稱陸地頂管），為了頂管的施工需要，倒虹吸樞紐沿線設(shè)置4座沉井。倒虹吸樞紐由1號(hào)沉井、穿河頂管、2號(hào)沉井、古黃河引水泵閘、陸地頂管、3號(hào)沉井、4號(hào)沉井組成。

2.2設(shè)計(jì)基本資料

2.2.1水文

（1）特征水位

駱馬湖水庫、西民便河、中運(yùn)河、古黃河特征水位。特征水位值見表2.2-1。

表2.2-1特征水位表

2.2.2工程地質(zhì)

2.2.2.1地形地貌

工程區(qū)位于徐淮黃泛平原區(qū)，地形開闊平坦，水系較為發(fā)育，工程場地地勢起伏較大，頂管沿線地形呈中間高兩頭低的特征，地形大致可分為三段。頂管進(jìn)口段（靠近古黃河）長度約280m，地面高程為24.80～26.50m；頂管中間段長度約2241m，地面高程在26.50～29.00m之間，絕大部分高程在28.00m左右；頂管出口段（靠近西民便河）長度約260m，地面高程在23.00～25.50m，兩岸民房比較集中。沿線多為農(nóng)田，南端有民宅。

2.2.2.2地層巖性

工程區(qū)第四系地層廣泛分布，厚度較大，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，本區(qū)第四系覆蓋層厚度大于80m，就勘探深度范圍內(nèi)所揭示的土層按其成因類型及土的性狀自上而下可分為九層，現(xiàn)分層描述如下：

①層：填土。岸上鉆孔中該層為以壤土或砂壤土為主的素填土，表層含植物根須；水中鉆孔該層為淤泥。

②層：重粉質(zhì)砂壤土或粉砂（局部粘性大或夾流塑或軟塑狀壤土），暗黃色或灰色，中密狀（局部稍密狀），濕，無光澤，干強(qiáng)度低、韌性低，搖振反應(yīng)迅速。

②-1層：重粉質(zhì)壤土。黃色、暗黃色或灰色，軟塑-可塑狀，含鐵質(zhì)粉末，稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中－低，無搖振反應(yīng)。

③層：重粉質(zhì)壤土。暗黃色或灰色，軟塑－可塑狀，稍有光澤，干強(qiáng)度及韌性中－低，無搖振反應(yīng)。含腐植物。

④層：重粉質(zhì)砂壤土夾粉砂：暗黃色或灰色，中密－密實(shí)狀，濕，無光澤，干強(qiáng)度低、韌性低，搖振反應(yīng)迅速。

⑤層：粉質(zhì)粘土或壤土（局部夾砂粒）。灰色或暗黃色，可塑狀，有光澤，干強(qiáng)度及韌性中－高，無搖振反應(yīng)，夾鐵錳結(jié)核，偶含腐植物及螺殼。

⑥層：粉砂或細(xì)砂（局部夾砂壤土）：黃色或灰色，中密狀，濕，主要成份以石英、長石為主，有水平向?qū)永怼?/p>

⑦層：粉質(zhì)粘土。褐黃色（局部為灰色），硬塑狀，有光澤，干強(qiáng)度及韌性高，無搖振反應(yīng)，夾鐵錳結(jié)核，混較多礓結(jié)石。

⑧層：細(xì)砂或粉砂（局部夾中粗砂）。黃色，密實(shí)狀，濕，以石英、長石為主，無明顯層理，混礓結(jié)石。

⑧-1層：粘土。褐黃色，硬塑狀，有光澤，干強(qiáng)度及韌性高，無搖振反應(yīng)，夾鐵錳結(jié)核。

⑨層：粘土。褐黃色，硬塑狀，有光澤，干強(qiáng)度及韌性高，無搖振反應(yīng)，夾鐵錳結(jié)核，混較多礓結(jié)石。鉆孔未揭穿此層。

工程場地各建筑物段土層分布情況參見工程地質(zhì)剖面圖。

2.2.2.3地震及評(píng)價(jià)

本區(qū)歷史上曾發(fā)生過8級(jí)以上的特大地震，是我國強(qiáng)烈地震帶之一，地震活動(dòng)的強(qiáng)度和頻度較高。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001，場地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.30g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ度。

據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）附錄P中的有關(guān)規(guī)定，判別勘察深度內(nèi)②層、④層重粉質(zhì)砂壤土為可液化土層，⑥層粉砂、⑧層細(xì)砂均為不液化土層。

2.3工程布置及建筑物

2.3.1工程級(jí)別和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

宿遷市七堡引水樞紐由進(jìn)水口渠道、倒虹吸樞紐、出口明渠組成。倒虹吸樞紐由1號(hào)沉井及進(jìn)水閘、穿河頂管、2號(hào)沉井、古黃河引水泵閘、陸地頂管、3號(hào)沉井、4號(hào)沉井組成。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》、《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》、《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，確定本工程穿堤建筑物（包括1號(hào)沉井、穿河頂管、2號(hào)沉井、古黃河引水泵閘及箱涵）級(jí)別為2級(jí)，其他建筑物（進(jìn)水口渠道、陸地頂管、3號(hào)沉井、4號(hào)沉井、出口明渠）為3級(jí)。

擬建場地區(qū)的地震動(dòng)峰值加速度值為0.30g，相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，本工程倒虹吸建筑物按抗震設(shè)計(jì)烈度為8度進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)計(jì)算；根據(jù)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，本工程進(jìn)水口渠道、出口明渠堤防可不進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)。

2.3.2 工程布置及建筑物

2.3.2.1工程布置

進(jìn)水口渠道底寬18.50m，底高程20.33m，兩側(cè)邊坡1：3。

倒虹吸樞紐包括穿河頂管、古黃河引水泵閘和陸地頂管及4個(gè)沉井。倒虹吸樞紐各建筑物中心線沿引水線路中心線呈直線布置，自北向南依次布置1號(hào)沉井及進(jìn)水閘、穿河頂管、2號(hào)沉井、陸地頂管、3號(hào)沉井、陸地頂管、4號(hào)沉井，總長為3240.80m。1號(hào)沉井及進(jìn)水閘布置在駱馬湖水庫堤防以北的駱馬湖水庫之中，穿河頂管穿越中運(yùn)河和古黃河，2號(hào)沉井布置在古黃河以南的農(nóng)田內(nèi)，3號(hào)沉井布置在古黃河至西民便河中部，4號(hào)沉井布置在牛角塘附近。

2.3.2.2 主要建筑物設(shè)計(jì)

（1）1號(hào)沉井布置

依據(jù)頂管施工需要，1號(hào)沉井底部凈長7.00m、凈寬7.5m，采用鋼筋混凝土矩形沉井結(jié)構(gòu)，布置在駱馬湖水庫堤防以北35m處。1號(hào)沉井既作為倒虹吸的引水進(jìn)口豎井，又作為鋼筋混凝土頂管的接收井。沉井外形輪廓尺寸長9.80m，寬10.30，沉井頂高程27.70m，沉井底面高程1.30m，刃腳底高程-2.30m。沉井高度達(dá)30.00m，壁厚尺寸需要分段設(shè)計(jì)，沉井分上、中、下三部分，上部沉井高程15.00~27.70m段井壁厚度為1.00m；中部沉井高程7.50~15.00m段井壁厚度為1.20m；下部沉井高程-1.10~7.50m段井壁厚度為1.40m；刃腳在高程-2.30~-1.10m，厚度為0.40~1.40m。沉井下沉采用不排水下沉方式施工，底板鋼筋混凝土厚度1.40m，其下封底混凝土厚度為1.20m。靠近駱馬湖水庫堤防側(cè)在中心高程4.05m處設(shè)置頂管圓形接收孔，孔直徑為4.56m。

（2）穿河頂管

穿河頂管布置在駱馬湖至古黃河段，以頂管方式穿越中運(yùn)河和古黃河。采用鋼筋混凝土圓形管，根據(jù)布置，頂管中心線高程為4.05m，長度615m，內(nèi)徑3.50m，考慮到頂管在施工期和檢修期會(huì)承受約20m深地下水壓力及最高25.5m的土壓力，頂管壁厚0.33m，則外徑為4.16m。

為穿河頂管進(jìn)、出洞口的防滲需要，在頂進(jìn)洞口及接收洞口設(shè)置聯(lián)排φ700mm的高壓旋噴樁，處理范圍為長10m、寬4.2m、高12m。

（3）2號(hào)沉井

依據(jù)穿河頂管施工需要，2號(hào)沉井底部凈長9.20m、凈寬7.50m，采用鋼筋混凝土矩形沉井結(jié)構(gòu)，布置在古黃河堤防以南的農(nóng)田內(nèi)。沉井既作為倒虹吸樞紐穿河頂管的引水出口豎井，又作為穿河頂管的頂進(jìn)工作井，同時(shí)也是陸地頂管的接收井。沉井外形輪廓尺寸長12.40m、寬10.70，沉井頂高程26.50m，沉井底面高程1.30m，沉井刃腳底高程-2.70m。沉井高度達(dá)29.20m，井壁厚度需要分段設(shè)計(jì)，沉井分上部、中部、下部三部分，上部沉井高程17.20~26.50m段井壁厚度為1.00m；中部沉井高程7.50~17.20m段井壁厚度為1.40m；下部沉井高程-1.27~7.50m段井壁厚度為1.60m；刃腳在高程-1.27~-2.70m，厚度為0.40~1.60m。沉井下沉采用不排水下沉方式施工，底板鋼筋混凝土厚度1.40m，其下封底混凝土厚度為2.60m。北側(cè)中心高程4.05m，設(shè)置頂管圓形頂進(jìn)孔，孔直徑為4.36m。南側(cè)中心高程13.80m，設(shè)置頂管圓形接收孔，孔直徑為4.62m。

（4）陸地頂管

從古黃河至西民便河的陸地頂管長度為2580m，在陸地頂管中部設(shè)置一個(gè)工作井，即3號(hào)沉井。2號(hào)沉井至3號(hào)沉井之間的陸地頂管長度為1280m，3號(hào)沉井至4號(hào)沉井之間的陸地頂管長度為1300m，頂管中心線高程為13.80m，內(nèi)徑3.50m，考慮到頂管在施工期和檢修期會(huì)承受約13m深地下水壓力及最高約15m的土壓力，頂管壁厚0.33m，則外徑為4.16m。

（6）3號(hào)沉井

依據(jù)頂管施工需要，3號(hào)沉井底部凈長9.20m，凈寬7.5m，采用鋼筋混凝土矩形沉井結(jié)構(gòu)，布置在古黃河至西民便河中部。3號(hào)沉井既是陸地頂管的頂進(jìn)工作井，又作為陸地頂管的接收井。沉井外形輪廓尺寸長12.00m、寬10.30，沉井頂高程28.50m，沉井底面高程11.10m，刃腳底高程7.80m。沉井高度達(dá)20.7m，壁厚尺寸需要分段設(shè)計(jì)，沉井分上、下兩部分，上部沉井高程20.50m~28.50m段井壁厚度為1.00m；下部沉井高程8.99m~20.5m段井壁厚度為1.40m；刃腳在高程7.80m~8.99m，厚度為0.40~1.40m。沉井下沉采用不排水下沉方式施工，底板鋼筋混凝土厚度1.20m，封底混凝土厚度2.30m。北側(cè)中心高程13.80m設(shè)置頂管圓形頂進(jìn)孔，孔直徑為4.36m; 南側(cè)中心高程13.80m設(shè)置頂管圓形接收孔，孔直徑為4.62m。

（7） 4號(hào)沉井

依據(jù)陸地頂管施工需要，4號(hào)沉井底部凈長9.20m，凈寬7.5m，采用鋼筋混凝土矩形沉井結(jié)構(gòu)，布置在牛角塘附近。4號(hào)沉井是陸地頂管的頂進(jìn)工作井。沉井外形輪廓尺寸長11.60m，寬9.90m，沉井頂高程25.50m，沉井底面高程11.10m，刃腳底高程8.40m。沉井高度為17.10m，井壁厚度需要分段確定，高程17.00~25.50井壁厚度為1.00m；高程9.35~17.00井壁厚度為1.20m，刃腳在高程,8.40m~9.35m，厚度為0.40~1.20m。考慮到4號(hào)沉井高度不大，為了增加頂進(jìn)工作井的頂力，在沉井后背土體采用高壓旋噴樁加固土體；本工程采用直徑為0.70m的單頭高壓旋噴樁，樁長12.00m，置換率約30%，水泥參入量暫定為15%。高壓旋噴樁范圍為整個(gè)沉井9.90m寬、長度為10m。

沉井底部為⑥層粉砂，如采用排水下沉，容易發(fā)現(xiàn)流沙，并引起該沉井附近民房因地基排水下沉而開裂，選擇不排水下沉施工，水下封底混凝土厚度2.00m、底板鋼筋混凝土厚度1.00m。北側(cè)中心高程13.80m處設(shè)置頂管圓形頂進(jìn)孔，孔直徑為4.36m；南側(cè)底高程17.83m處設(shè)置矩形出水孔兩孔，孔高2.00m、孔寬2.50m。

為了陸地頂管的檢修需要，在4號(hào)沉井內(nèi)設(shè)置檢修門槽，檢修門凈寬2.50m，閘底板頂高程17.83m，閘頂高程23.50m，閘底板采用長度為2.00m的懸臂式底板、厚度為1.00m~1.50m，閘墩厚1.05m。

3頂管與沉井設(shè)計(jì)計(jì)算

3.1頂管設(shè)計(jì)計(jì)算

穿河頂管要求頂管上部覆土厚度應(yīng)不小于頂管外徑的兩倍，并對(duì)施工期的頂管進(jìn)行抗浮安全性計(jì)算，抗浮穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)大于1.10。頂管上作用的土壓力按《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》（CECS246-2008）有關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算；水壓力按當(dāng)?shù)氐叵滤贿M(jìn)行考慮。計(jì)算工況包括施工期（空管）、運(yùn)行期（滿管）的受力計(jì)算對(duì)管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算；按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行頂管的配筋分析。考慮到頂管受到比較大的頂力，要求頂管混凝土標(biāo)號(hào)不低于C50，按頂管規(guī)程計(jì)算頂管本身的最大允許頂力。

3.2沉井設(shè)計(jì)計(jì)算

根據(jù)《給水排水工程鋼筋混凝土沉井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS137-2002）的有關(guān)規(guī)定，沉井的穩(wěn)定計(jì)算主要包括：下沉、下沉穩(wěn)定性及抗浮驗(yàn)算，必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行沉井結(jié)構(gòu)的抗滑、抗傾穩(wěn)定計(jì)算。沉井的結(jié)構(gòu)計(jì)算，沿水平方向不同高程截取相應(yīng)的斷面，按閉合框架進(jìn)行鋼筋混凝土沉井的內(nèi)力分析得出軸力、彎矩、剪力，再按偏心受壓構(gòu)件進(jìn)行沉井的配筋計(jì)算，對(duì)沉井的刃角也要進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算；對(duì)于工作井的底板按三邊簡支和頂力作用邊為固端進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于接受井的底板按四邊簡支進(jìn)行計(jì)算。沉井的頂力作用邊為了承受較大的頂力，要求沉井上設(shè)置插筋與底板鋼筋焊接，使底板與沉井頂力邊形成固端。通過沉井的穩(wěn)定計(jì)算、沉井壁的抗剪計(jì)算結(jié)果，取小值作為頂管施工中沉井允許最大頂力。

第12篇

關(guān)鍵詞：測量機(jī)器人；中間法三角高程測量；沉降觀測；精度分析

中圖分類號(hào)：P258 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

前言

北京市南水北調(diào)東干渠工程為重力流輸水隧道工程，第三方監(jiān)測第一標(biāo)段起始于五環(huán)路上清橋，沿北五環(huán)向東，至廣順橋向南折向東五環(huán)平房橋總長22.7km。全線采用盾構(gòu)法施工，隧道外徑為φ6.0m，雙層襯砌結(jié)構(gòu)。

本工程需在穿越的16處橋梁安裝靜力水準(zhǔn)儀對(duì)墩柱沉降進(jìn)行高精度實(shí)時(shí)監(jiān)測。但在實(shí)際安裝過程中，部分橋梁并不適合安裝靜力水準(zhǔn)儀，主要有以下兩方面原因：

1.橋墩之間落差太大（約1m~8m），安裝靜力水準(zhǔn)儀會(huì)因?yàn)檗D(zhuǎn)點(diǎn)過多而降低監(jiān)測精度，且距地表3m以內(nèi)靜力水準(zhǔn)儀容易被人為破壞。

2.靜力水準(zhǔn)儀之間的水管及數(shù)據(jù)線橫跨高速公路容易被超高貨車?yán)瓟啵瑢?dǎo)致系統(tǒng)故障，且妨礙交通。

本文介紹了三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的功能、技術(shù)原理，并對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了精度分析，為實(shí)際工程中采用該系統(tǒng)提供了技術(shù)依據(jù)。

一、三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)簡介

三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)是利用 CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制TCA2003全站儀，使其對(duì)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測。

TCA2003 全站儀是瑞士Leica 公司生產(chǎn)的，具有自動(dòng)目標(biāo)識(shí)別（ATR）功能，該儀器是智能型全站儀的開拓者，被譽(yù)為測量機(jī)器人，也是當(dāng)今世界上測量精度最高的全站儀之一，測角精度±0．5″，測距精度±(1mm+1ppm)。

三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)軟件是基于 Vsiual Basic 6.0開發(fā)的，用于控制Leica TCA2003全站儀進(jìn)行自動(dòng)變形監(jiān)測以及對(duì)監(jiān)測過程中所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理與處理。

該系統(tǒng)將自動(dòng)測量、實(shí)時(shí)顯示測量成果、實(shí)時(shí)顯示變形趨勢等智能化的功能合為一體，是進(jìn)行各類建筑物自動(dòng)變形監(jiān)測、滑坡監(jiān)測及大壩監(jiān)測等的理想系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)如下：

1)建立高精度的基準(zhǔn)點(diǎn)，采用差分改正或氣象改正加投影改正、儀器加乘常數(shù)改正的數(shù)據(jù)后處理方案，最大限度地消除或減弱多種誤差因素，從而大幅度提高測量結(jié)果的精度；

2)在無人值守的情況下，可以實(shí)現(xiàn)全天 24小時(shí)連續(xù)地自動(dòng)監(jiān)測，節(jié)約了大量的人力；

3)實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理、數(shù)據(jù)分析、報(bào)表輸出及變形曲線圖形的顯示與輸出等；

4)通過網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程控制測量機(jī)器人進(jìn)行自動(dòng)化變形監(jiān)測；

5)系統(tǒng)維護(hù)方便。

二、三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)工作原理基于中間法三角高程測量技術(shù)，如圖1所示，為測定A、B 點(diǎn)之間高差，可仿照水準(zhǔn)測量方法，在A、B 兩點(diǎn)上豎立棱鏡（建筑物上直接采用粘貼的方式），在兩點(diǎn)間大致中間的位置P處架設(shè)全站儀(中間法由此得名)，后視A點(diǎn)棱鏡測得高差h1，前視B點(diǎn)棱鏡測得高差h2，則A點(diǎn)至B點(diǎn)的高差為：

HAB=h2-h1 (1)

圖1三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)工作原理圖

其中

（2）

（3）

上式中，S1、S2分別為P點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)的斜距；a1、a2為P點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)的豎角；i1、i2為P點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)的儀器高；t1、t2為P點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)的棱鏡高；K1、K2為P點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)的大氣折射系數(shù)；D1、D2為P點(diǎn)到A點(diǎn)和B點(diǎn)的平距；R為地球曲率半徑（近似取6371000m）。于是有：

（4）

由于在監(jiān)測作業(yè)過程中測量機(jī)器人采用強(qiáng)制對(duì)中，儀器高度不變，A、B也采用固定粘帖，故上式 為常數(shù)，由此得到：

（5）

三、三角高程自動(dòng)監(jiān)測精度分析

由圖1看出，P點(diǎn)的觀測精度主要是從A點(diǎn)到C點(diǎn)的測量誤差。將式（5）進(jìn)行全微分得：

（6）

式（6）中第一項(xiàng)為測距誤差引起的高差誤差；第二項(xiàng)為測角引起的高差誤差；第三項(xiàng)為大氣折射引起高差誤差。由于D=Scosa，則根據(jù)誤差傳播規(guī)律，AB之間的高差中誤差為：

（7）

在實(shí)際作業(yè)過程中，為了提高精度，前后平距盡量相等，即D1≈D2=D；前后視豎角盡量小且相等，即a1≈a2=a；采用同一臺(tái)全站儀則測角誤差、測距誤差均相等，即ms1=ms2=ms；ma1=ma2=ma。于是式（7）可簡化為：

（8）

參考相關(guān)文獻(xiàn)，大氣折光系數(shù)的取值范圍為0.09~0.14之間，最大差值為0.05，考慮到最不利條件，取mk=±0.05。根據(jù)《建筑變形測量規(guī)范》，按二級(jí)精度要求控制橋墩沉降觀測精度，其中規(guī)定三角高程測量的限差按二級(jí)精度要求為≤（mm）（L為路線長度，在詞取2D，以千米為單位），同時(shí)規(guī)定視線垂直角不宜大于10°，距離不宜大于300m。從表1可以看到在垂直角小于7°，距離小于70m時(shí)，三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)精度不僅滿足規(guī)范要求，而且監(jiān)測精度≤±0.3mm，可以達(dá)到靜力水準(zhǔn)儀自動(dòng)監(jiān)測相同效果。

四、工程實(shí)例

溫榆河電力隧道下穿機(jī)場線工程位于北京市溫榆河大道K1+400~K1+550段，采用暗挖法施工，新建電力隧道與軌道交通機(jī)場線相交，角度為87.05°。下穿北京機(jī)場線高架橋段90號(hào)橋墩與91號(hào)橋墩之間。90號(hào)橋墩與91號(hào)橋墩之間為25m簡支梁。

下穿段電力隧道采用暗挖法施工。電力隧道采用拱頂斷面，隧道凈高2.3m，凈寬2m，總高3.4m，總寬度3.1m，初襯250mm，二襯300mm，采用C30混凝土。隧道外緣至承臺(tái)的最短距離為6.070m，距橋樁的最短距離為6.570m。圖2為電力隧道與墩臺(tái)位置關(guān)系示意圖。

圖2電力隧道與機(jī)場線高架橋橋樁剖面關(guān)系圖

自動(dòng)化監(jiān)測工作開始于2012年5月30日，至2012年8月25日結(jié)束。其中橋梁體結(jié)構(gòu)豎向變形時(shí)程曲線如下圖所示。

圖3橋梁體結(jié)構(gòu)豎向變形時(shí)程曲線圖

從圖3看出，測量機(jī)器人自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)在溫榆河電力隧道下穿機(jī)場線工程的實(shí)際應(yīng)用效果較好，其監(jiān)測精度也能達(dá)到靜力水準(zhǔn)儀自動(dòng)化監(jiān)測精度。

結(jié)語

地下工程穿越既有交通設(shè)施是一項(xiàng)十分復(fù)雜的風(fēng)險(xiǎn)工程，實(shí)時(shí)沉降監(jiān)測是確保既有交通設(shè)施安全運(yùn)營的必要手段。本文介紹了三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了精度分析，結(jié)合已采用三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的穿越工程的實(shí)例，得出三角高程自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)可以代替靜力水準(zhǔn)儀自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)論。

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