埃及穿苏伊士运河输水隧洞工程

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1、埃及穿苏伊士运河输水隧洞工程-水利施工为开发西奈北部，埃及实施了西奈北部开发工程。它是埃及最大的一项土地开发工程，将尼罗河水及苏伊士运河西岸其他一些地区的退水汇入萨拉姆（ELSALAM）干渠，经萨拉姆（ELSALAM）输水隧洞穿过苏伊士运河，接嘎勃（ELAHEIKGABER）干渠至西奈半岛北部，年引水量为44.5亿m3，其中从尼罗河引21.1亿m3。主要目标是灌溉苏伊士运河以西的8.4万hm2和运河以东的16.8万hm2农田。该工程由埃及公共工程与水资源部所属的西奈北部开发委员会组织实施和管理。萨拉姆输水隧洞工程是埃及西奈北部开发工程的重要组成部分。它与我国的南水北

2、调中线穿黄隧洞工程有很多相似之处。本文将以前考察该工程时的有关情况进行了整理。1、工程概况拉萨姆输水隧洞工程由四条内径为5.1m的隧洞组成，每条隧洞包括进、出口建筑物长约770m该项工程由英国豪克（HALCROW）咨询公司负责设计、咨询及施工指导，C·B（CMC·BESTX）联合体（两家意大利公司组成）承包施工。工程总承包费用为2亿埃镑（约合6000万美元）。工程前期工作阶段，在苏伊士运河两岸沿隧洞轴线进行了地质勘探，但在运河河床中未进行勘探。隧洞穿越地层的顶部为灰色壤土质黏土，向下为黄灰色砂、硬质黏土层、砂层。其地下水位接近地表。实际施工中，运河河床内的地层与设计

3、阶段估计有些出入，主要反映在河床的黏性土层基本不存在，这给施工带来了一定的困难。2、隧洞布置与结构设计2.1水力设计水力设计是倒虹吸设计的重要组成部分。该工程最大设计流量为160m3/s，相应流速为2m/s；最小设计流量为40m3/s，相应流速为1m/s。工程进口水位为＋1.5m，出口水位为＋0.6m，倒虹吸的设计水头损失为0.9m。连接隧洞的萨拉姆输水干渠的最大流速为0.7m/s。2.2隧洞数量的选定在设计阶段曾对采用2、3或4条隧洞进行了技术和经济比较，主要考虑工程造价、施工、进行管理等因素。盾构机直径的大小，关系到价格的高低和工程成本。大直径的盾构机，技术复杂

4、，价格昂贵，制造周期长。小直径的盾构机，技术简单，价格便宜，制造周期短。对萨拉姆输水隧洞工程，经比较后认为盾构机直径为5.96m为最优。由于年内引水流量变化较大，一般10月—次年1月流量为40～65m3/s，春秋季流量90～160m3/s，6—7月为70～80m3/s，从工程运行、管理及维护的角度考虑，洞数不宜少。经造价、施工、运行管理等方面综合分析，认为采用四条隧洞方案，与大多数采用盾构法施工的交通洞洞径接近，施工相对容易，综合造价低，便于运行管理。因此，最后选定四条隧洞方案。2.3隧洞定线为方便渠道与隧洞的连接，进、出口段隧洞中心间距为12m，在主洞段中心间距扩

5、大为15m。隧洞两端为1∶5的斜坡洞段，中间为1∶200的平洞段，平洞段最低点高程为－45m。两段斜洞与平洞通过曲线连接，曲线的平面和立面曲率半径均为500m。将来运河拓宽和航道加深后，隧洞上覆盖土层厚不小于10m。据英国毫克咨询公司的工程师介绍，采用1∶5的斜坡洞段作为隧洞的进出口段，主要是为了改善水流条件，减少进出口斜井的工作量。2.4隧洞衬砌由于工程处环境条件复杂，如地下水含咸量高，在设计中特别注意了隧洞衬砌的耐久性和使用寿命。详细比较了预制混凝土管片衬砌、加不透水层衬砌和双层衬砌三种方案。从水力条件和耐久性好及运行管理费用少等方面考虑，决定增加部分工程造价，

6、选择双层衬砌方案。隧洞外衬砌为预制钢筋混凝土管片，每环由7片标准块和1片楔型块组成，环管内径为574cm，外径为634cm，厚30cm，环宽1.2m，环为锥型环，左、右有20mm的斜度。管片间由弯曲螺栓（M24×520mm）连接，接缝处采用亲水性的EPDM的密封垫片（可承受70m水头）充填，所有管片表面均涂满沥青油环氧树脂。管片为450＃/200＃混凝土，钢筋保护层最小厚度为4.5cm。考虑到隧洞的工作环境为五级侵蚀性地区，依据英国标准BRE规范363（1991年7月）进行了水泥品种选择，水泥为30％波特兰水泥并掺以70％磨细鼓风炉渣。管片由承包商在工地现场预制，曲

7、线段的管片形状有所变化，以适应曲线段管片拼装的精确度要求。隧洞的内衬为钢模台车泵浇素混凝土。内径为510cm，外径为574cm，厚32cm，分段长度10m，混凝土标号为400＃/200＃。内层衬砌按100％的土压力和100％的水压力设计，并考虑地震加速度0.15g进行校核。在运行期所有荷载由内衬承担，考虑到外衬的作用，内衬的安全系数选用1.1（常规为1.4）。2.5混凝土的防腐设计进出口建筑物的混凝土专门进行了防腐设计。进出口建筑物采用由德国进口的特殊抗腐蚀水泥拌制外包混凝土，其水灰比为0.4，每方混凝土含水泥400kg。砂和碎石均经过专门冲洗。建筑物表面涂抹1