南水北调穿黄隧洞大断面深竖井切割拆除技术.pdf

《南水北调穿黄隧洞大断面深竖井切割拆除技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第３７卷第１２期人民黄河Ｖｏｌ．３７，Ｎｏ．１２２０１５年１２月ＹＥＬＬＯＷＲＩＶＥＲＤｅｃ．，２０１５【工程建设管理】南水北调穿黄隧洞大断面深竖井切割拆除技术韦国虎１，郭全中２，胡靖宇１，祝亚平１（１．南水北调中线干线工程建设管理局河南直管项目建设管理局，河南郑州４５００００；２．河南省水利第一工程局，河南郑州４５００００）摘要：为保证南水北调中线穿黄隧洞结构在洪水与地震工况下的安全，待南岸竖井隧洞段结构全部施工完成后，需将南岸大断面深竖井拆除，以保证隧洞通水运行安全。原计划采用爆破方案，在南岸竖井高程８５ｍ处将竖井地连墙和内衬钢筋切断后，对

2、高程８５ｍ以上进行一次性爆破拆除。后来为保证拆除方案的安全可靠，采取对南岸竖井自下而上分层环向切割、内部回填土的处理方案。在不进行大规模爆破拆除施工条件下，采取绳锯切割法分段切割并回填密实，成功完成了南岸竖井拆除。关键词：竖井拆除；绳锯切割；土方回填；穿黄工程；南水北调中线中图分类号：ＴＶ５５４文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００１３７９．２０１５．１２．０３０井内径１３．４ｍ，其顶部为高３．０ｍ、厚２．５ｍ的冠梁，１工程概况顶部高程为１０６．００ｍ，底部高程为６４．００ｍ，井深４２南水北调中线穿黄工程包括穿黄隧洞（含

3、过河隧ｍ。该处隧洞中心高程为７２．４５ｍ，竖井与隧洞纵剖面洞段和邙山隧洞段）及其进出口建筑物、退水建筑物、见图２。南岸连接渠道和北岸连接渠道等，其中穿黄隧洞工程由邙山隧洞、南岸竖井、过河隧洞和北岸竖井组成，邙山隧洞长８００ｍ，过河隧洞长３４５０ｍ。隧洞采用“泥水平衡法”盾构施工，自北岸施工至南岸，邙山段属于斜管段，整体上为南斜北竖“大型倒虹吸”形式，见图１。图１穿黄隧洞纵剖面示意为保证盾构机的角度调整且方便施工材料及人员图２南岸竖井与隧洞纵剖面（高程单位：ｍ；尺寸单位：ｃｍ）的运送，在黄河南岸设计了施工竖井，作为盾构施工的中继井。竖井距邙山北坡

4、坡脚２５ｍ，邙山坡高８０ｍ，２工程区环境地质状况自然坡度为４０°～５０°，为防止河道冲刷，修建有控导南岸竖井地层主要由壤土和黏土层组成，局部夹工程，距南岸竖井约１４０ｍ。控导工程按照工程位置含砂层（见图３）。竖井上下游有古滑坡分布，邙山临线与河道治导线相吻合的原则布置钢筋混凝土灌注河岸坡目前处于临界稳定状态，局部岸坡不稳定。穿桩，灌注桩平面布置轴线总长４０００ｍ，桩径０．８ｍ，桩黄断面千年一遇洪峰流量为３１７５３０ｍ／ｓ，３００ａ一遇间净距０．３ｍ，大部分桩长３２ｍ，在过河段隧洞洞顶处３洪峰流量为１４９７０ｍ／ｓ。穿黄隧洞断面不同频率的桩长２５

5、ｍ。穿黄隧洞内径为７．０ｍ，采用双层衬砌，厚水位—流量关系见表１。度８５ｃｍ，其中：外衬为装配式钢筋混凝土管片环，厚收稿日期：２０１５０３０４４０ｃｍ；内衬为现浇预应力钢筋混凝土结构，厚４５ｃｍ。南岸竖井由地连墙加内衬组成，均为作者简介：韦国虎（１９７３—），男，陕西镇安人，高级工程师，Ｃ３０Ｗ８Ｆ２００研究方向为水利水电工程管理。钢筋混凝土结构，地连墙厚Ｅｍａｉｌ：５５３４０５２３４＠ｑｑ．ｃｏｍ１．２ｍ，内衬厚０．８ｍ。竖·１１５·人民黄河２０１５年第１２期４竖井拆除施工技术４．１整体思路根据确定的拆除方案，为确保隧洞结构在洪水或地震工况

6、下的安全，以高程８５ｍ为界，将竖井与隧洞结构完全分离，使竖井无法对下部隧洞结构造成受力；然后将高程８５ｍ以上混凝土分层断开，使整个竖井结图３南岸竖井地质状况（单位：ｍ）构离散化，在洪水或地震工况下无法形成整体作用，避表１黄河穿黄隧洞断面水位—流量关系免对高程８５ｍ以下隧洞结构形成整体性的破坏作用。频率／流３量／－１水位（１９８５年国家高程系统）／ｍ采用“分层切割成块，分层及时回填，循环作业，确保％（ｍ·ｓ）２００１年现状河道最大冲刷运行５０ａ后安全”的整体施工思路。２０９４３０１０３．７５１０３．１０１０４．２５１０１０１４０１０３．８３１０３

7、．１９１０４．３３４．２施工方法５１１２１０１０３．９３１０３．３２１０４．４３经过对钻孔切割法和绳锯切割法的比较，认为采１１２９５０１０４．０９１０３．５１１０４．５９用金刚石绳锯切割［１］更为方便快捷，并且安全系数较０．３３１４９７０１０４．２７１０３．７３１０４．７７０．２１５７８０１０４．３４１０３．８１１０４．８４高。分别在８５ｍ高程、９０ｍ高程、冠梁底部进行环向０．１１７５３０１０４．４７１０３．９９１０４．９７切割，将竖井混凝土切割分离。高程８５、９０ｍ处切割穿黄工程区位于华北断块区南部二级构造豫皖断空间必须保证填充两层摩擦系数较

8、小、耐久性好的材块的北部边缘，３００ｋｍ范围内主要有河北平原地震料。每层切割完成后，要及时对上一层切割部位以下带、汾渭地震带、许昌—淮南地震带和陕西地