序
我国水资源总量丰富,多年平均年径流量居世界第五位,但人均占有量仅为世界人均值的1/4,而且水资源的地区分布也极不均匀。为解决我国北方缺水问题,在20世纪50年代开始实施的南水北调工程,对于缓解我国北方水资源严重短缺的局面具有重大战略性意义。
南水北调中线工程的实施,可缓解京、津、华北地区水资源危机,为京、津及河南、河北沿线城市的生活、工业增加供水64亿m3,增供农业用水30亿m3,可大大改善供水区生态环境和投资环境,对推动我国中部地区的经济发展,优化我国水资源配置,实现社会经济的可持续发展具有十分重要的作用。
南水北调中线穿黄工程是中线总干渠与黄河的交叉建筑物,是中线总干渠上规模最大、难度最高、技术最复杂的关键性、标志性、控制性工程。中线工程穿黄隧洞位于孤柏嘴山湾河段,为穿黄工程的咽喉,地处黄河典型游荡性河段,位于Ⅶ度地震区,地质条件复杂,设计采用深埋隧洞穿越黄河河床覆盖层,并推荐采用了盾构隧洞施工方案。
中线穿黄隧洞由两条平行隧洞组成,平面上为双洞布置,中心线相距28m。连接两岸明渠的穿黄隧洞分为两段,由邙山隧洞和过河隧洞组成,全长4250m。鉴于穿黄隧洞为穿越黄河河床覆盖层的大型压力输水隧洞,除需承受外部水压力及土荷载作用外,还需承受大于0.5MPa的内水压力,而由盾构施工过程形成的管片衬砌为拼装式结构,目前尚无大型压力水工隧洞应用实例,所以需要在拼装式结构内再修建一层衬砌,用以承受巨大的内水压力,并满足过流对平整度的要求,因而采用了双层复合衬砌的结构型式。穿黄隧洞所采用的衬砌结构形式目前在国内还使用比较少,缺乏成熟的施工技术方案,因其结构新颖、工艺复杂,并首次在工程上应用,因而备受工程界和广大专家们关注。
《南水北调中线穿黄工程大型深埋环锚预应力隧洞施工技术研究》一书针对南水北调中线穿黄工程的大型压力输水隧洞环锚预应力内衬施工的特点和难点,系统研究和总结了穿黄隧洞工程中深埋式超长隧洞施工技术优化设计和施工组织、盾构施工技术、钢模台车的设计改造和使用技术、内衬底板和边顶拱混凝土浇筑施工技术、超薄环锚预应力混凝土施工、回填灌浆及预应力锚索张拉等施工技术,提出了隧洞预应力衬砌施工的一些新技术、新工艺和新方法,不仅在南水北调中线工程穿黄隧洞内衬施工中得以成功应用,工程实施效果优良,而且可为其他水利水电工程中类似深埋式超长隧洞衬砌施工提供很好的技术参考和借鉴。
2014年10月10日