南水北調(diào)中線白馬門河倒虹吸工程地質(zhì)問題及評價

某渠道倒虹吸工程為南水北調(diào)中線工程黃河北較大的一座過河建筑物,設(shè)計軸線長近400m,本文結(jié)合建筑物的布置對其分段進(jìn)行了工程地質(zhì)評價,并對地質(zhì)參數(shù)提出了建議。

白河倒虹吸是南水北調(diào)中線工程陶岔—魯山段總干渠穿越白河干流的大型河渠交叉建筑物,全長1337m,在河渠交叉建筑物設(shè)計中具有一定的代表性。通過簡要介紹工程概況,結(jié)合工程水文、地形地質(zhì)條件,從建筑物的軸線選擇、河渠交叉型式選擇及長度選擇等方面,詳細(xì)闡述了河渠交叉建筑物總體布置方案比選原則,通過對倒虹吸管的埋深、型式及孔數(shù)選擇,闡述了渠道倒虹吸管身段的布置原則?？偨Y(jié)了渠道倒虹吸工程布置設(shè)計的基本思路。

該工程位于地質(zhì)條件較為復(fù)雜的河道上,孔隙裂隙承壓水水頭較高,且不連通,造成基礎(chǔ)破壞。在基礎(chǔ)處理上,根據(jù)現(xiàn)場降水實(shí)驗(yàn)及各探測孔水位數(shù)據(jù)確定相應(yīng)的處理方案,通過相應(yīng)的排水、降水的處理,觀測斷面無沉降及隆起變化,確保了后續(xù)工作的順利實(shí)施。

穿漳河倒虹吸工程為明挖式現(xiàn)澆混凝土有壓箱涵,基坑最大開挖深約22m,基坑底面有地下水頭16.8m,地層為強(qiáng)透水地基,基坑開挖過程中可能遇到基坑涌水、涌砂問題和基坑臨時邊坡穩(wěn)定問題。從施工難度、環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)性等方面,對基坑降排水方案進(jìn)行了比選,根據(jù)現(xiàn)場情況,結(jié)合原型試驗(yàn)成果,決定選取對周邊環(huán)境影響較小,適用于含卵石的砂礫石地質(zhì)條件,能保證工期要求、降水要求、滲流控制要求、干地施工要求的基坑帷幕截滲方案。并對設(shè)計過程作了簡要敘述。

用二維線性有限元對南水北調(diào)中線工程淇河倒虹吸箱型結(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿真分析,使用國際知名軟件ansys建立了計算模型,模擬了倒虹吸箱型結(jié)構(gòu)在兩種工況作用下的變形情況,最大水平位移為2.13cm,最大垂直位移為13.93cm,最大不均勻垂直位移為5.5cm。為淇河倒虹吸箱型結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了有價值的參考資料。

洨河倒虹吸是南水北調(diào)中線工程大型河渠交叉建筑物之一。本工程通過地質(zhì)測繪、勘探、原位測試、室內(nèi)試驗(yàn)等方法,查明了建筑物場區(qū)地質(zhì)條件及存在的主要工程地質(zhì)問題,為設(shè)計提供了可靠的地質(zhì)依據(jù)。對應(yīng)不同的工程地質(zhì)問題,采取了相應(yīng)的工程措施,地基開挖后地質(zhì)條件與原預(yù)計基本相符,保證了順利施工安全。至2011年2月,建筑物基礎(chǔ)及建基基本完成。

對南水北調(diào)穿漳工程中的施工導(dǎo)流經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)。穿漳河倒虹吸工程主體倒虹吸結(jié)構(gòu)物穿越漳河河道,采用明挖方式施工。為保證基坑內(nèi)主體工程的順利施工,需在工程一側(cè)布置導(dǎo)流明渠進(jìn)行施工導(dǎo)流。應(yīng)根據(jù)水文資料、結(jié)構(gòu)形式等計算導(dǎo)流渠斷面尺寸,以滿足過流需求。該工程自2014年6月通水以來,未出現(xiàn)質(zhì)量問題,得到了各方好評。

對南水北調(diào)穿漳工程中的施工導(dǎo)流經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié).穿漳河倒虹吸工程主體倒虹吸結(jié)構(gòu)物穿越漳河河道,采用明挖方式施工.為保證基坑內(nèi)主體工程的順利施工,需在工程一側(cè)布置導(dǎo)流明渠進(jìn)行施工導(dǎo)流.應(yīng)根據(jù)水文資料、結(jié)構(gòu)形式等計算導(dǎo)流渠斷面尺寸,以滿足過流需求.該工程自2014年6月通水以來,未出現(xiàn)質(zhì)量問題,得到了各方好評.

南水北調(diào)中線唐河倒虹吸工程項目施工中,根據(jù)工程特點(diǎn),采用了三軌門架式皮帶布料機(jī)、鋼模板聯(lián)體施工、鋼筋滾壓直螺紋套筒連接、混凝土施工縫栽石法等可靠的施工技術(shù)和施工工藝,取得了較好的效果。

以南水北調(diào)中線河北省段3座穿寬淺游蕩性河道倒虹吸工程河工模型試驗(yàn)實(shí)測結(jié)果為基礎(chǔ),并應(yīng)用3個束窄水流局部沖深估算公式對局部最大沖深進(jìn)行計算分析,基于口門內(nèi)流態(tài)及沖刷特征的多樣性,對3個沖刷公式假設(shè)條件的符合性及沖深估算精度進(jìn)行了探討。

南水北調(diào)中線潁河倒虹吸工程因人為因素影響,致使該項目圍堰施工工期拖延。為了實(shí)現(xiàn)潁河汛前的通水目標(biāo)及確?？傮w工期進(jìn)度,必須采取趕工措施搶回工期。在對進(jìn)度偏差進(jìn)行分析后,決定采取增加資源投入、改變施工項目作業(yè)關(guān)系、調(diào)整施工工藝的應(yīng)急補(bǔ)救措施。措施實(shí)施后,按期完成了該項目工程,為總體施工進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

按照初步設(shè)計階段的勘察精度,對南水北調(diào)中線工程瀑河渠道倒虹吸進(jìn)行了勘察工作,查明了建筑物區(qū)的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)條件,對建筑物區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行了認(rèn)真的分析及評價,給設(shè)計人員提供了可靠的巖土體物理力學(xué)參數(shù)。

北易水倒虹吸是南水北調(diào)中線京石段應(yīng)急供水工程(石家莊至北拒馬河段)穿越易水河的大型交叉建筑物。為加快施工進(jìn)度,積極采用四新技術(shù)和相應(yīng)的施工工藝。如高壓噴射灌漿應(yīng)用于圍堰防滲、伸縮式軌道布料機(jī)澆筑混凝土、高強(qiáng)鋼絲(格賓網(wǎng))石籠及鋼塑復(fù)合拉筋帶應(yīng)用于導(dǎo)流堤防沖等。實(shí)踐表明,這些新技術(shù)在工程中取得了良好的應(yīng)用效果。

結(jié)合南水北調(diào)中線焦作渠段地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)條件,對焦作渠段主要存在的黃土狀土濕陷、巖土膨脹性、施工降排水和邊坡穩(wěn)定等問題進(jìn)行了論述、評價,并提出了合理化的處理結(jié)論或建議,對南水北調(diào)中線焦作渠段工程設(shè)計、施工具有指導(dǎo)意義.

本文是南水北調(diào)工程初設(shè)階段某河渠交叉倒虹吸地質(zhì)勘察的技術(shù)成果,因其場區(qū)水文工程地質(zhì)情況復(fù)雜,工程難度大,具有代表性,在此擇取其主要技術(shù)問題與同行交流。

南水北調(diào)中線配套工程劉灣泵站勘察區(qū)屬黃河沖積平原區(qū),地形平坦、開闊,場區(qū)地面高程128.4～129.2m.工程區(qū)存在的主要工程地質(zhì)問題:邊坡穩(wěn)定,施工排水等問題進(jìn)行了分析、評價,提出了合理的處理建議,對工程設(shè)計、施工具有指導(dǎo)意義.

午河渡槽是南水北調(diào)中線一期工程大型河渠交叉建筑物之一,其場地的主要工程地質(zhì)問題有3個:兩岸壤土濕陷性問題、n1軟巖漏漿及軟弱段問題、基坑排水問題。現(xiàn)對這3個問題進(jìn)行了深入分析,并針對工程的具體情況,提出了合理的處理方法。特別是午河兩岸壤土的濕陷性問題,在太行山前具有廣泛的代表性,可供類似工程借鑒和參考。

濕陷性黃土地基應(yīng)采取攔截、排導(dǎo)地表水的措施;采用高壓旋噴樁地基加固技術(shù)、ddc(孔內(nèi)深層強(qiáng)夯)技術(shù)進(jìn)行地基處理。膨脹巖土地基處理常用方法有:換土、濕度控制、改性處理。地震液化基礎(chǔ)處理措施主要有換土法、強(qiáng)夯法、土工膜垂直圍封法、混凝土垂直帷幕圍封法、振沖置換法等。

1工程概況大清河倒虹吸工程是南水北調(diào)中線一期工程天津干線保定市1段tj2-5標(biāo)段中的河渠交叉建筑物之一,屬一級建筑物,全長1.025km,為3孔4.4m×4.4m鋼筋混凝土箱涵。為保證施工安全、節(jié)約投資,大清河倒

南水北調(diào)中線干線滹沱河倒虹吸工程為南水北調(diào)中線率先開工項目,經(jīng)過征遷安置工作實(shí)踐,摸索出了一套適應(yīng)帶狀征地特點(diǎn)的征遷安置操作模式和辦法,為后續(xù)南水北調(diào)工程征遷安置工作提供了經(jīng)驗(yàn)。

1.工程概況沁河渠道倒虹吸位于河北省邯鄲縣齊村西1km處沁河上,是南水北調(diào)中線工程河北省邯邢段大型河渠交叉建筑物之一。沁河屬滏陽河支流,源于邯鄲縣西部丘陵區(qū),由西向東于蘇里匯入滏陽河。倒虹吸上游控制流域面積116km~2,建筑物按100a一遇洪水流量

白馬河渠道倒虹吸工程是南水北調(diào)中線漳古段重要的控制建筑物，由于工程工期緊，施工任務(wù)重，在保證工程質(zhì)量的前提下，采取了必要的措施，進(jìn)行了高溫季節(jié)施工，保證了工程總體進(jìn)度目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，確保了南水北調(diào)中線漳古段工程順利通水。