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        南水北調(diào)中線穿黃工程勘察關(guān)鍵技術(shù)

        2019-09-10 07:22:44
        水利水電快報(bào) 2019年10期
        關(guān)鍵詞:過飽和洞室工程地質(zhì)

        策劃編輯 唐湘茜

        成果概況

        該成果由長(zhǎng)江勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究有限公司與長(zhǎng)江巖土工程總公司(武漢)聯(lián)合完成。項(xiàng)目主要完成人為蔡耀軍、馬貴生、張延倉(cāng)等。

        南水北調(diào)中線工程是我國(guó)水資源優(yōu)化配置的戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施。穿黃工程是中線的控制性工程,是國(guó)內(nèi)外規(guī)模最大、地質(zhì)條件最為復(fù)雜、技術(shù)難度最高的輸水工程。穿黃工程勘察關(guān)鍵技術(shù)研究持續(xù)20余年,在大型輸水盾構(gòu)隧洞穿越游蕩性大江大河勘察技術(shù)、黃土高邊坡、飽和黃土洞室問題研究、砂土地基地震液化處理等方面取得了一系列創(chuàng)新性成果,解決了深厚砂層勘察取芯、取樣、地下埋藏古木探察等一系列難題,保證了穿黃工程順利建設(shè),推動(dòng)了國(guó)內(nèi)水利勘察行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。

        項(xiàng)目研究成果出版專著2部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文13篇,編寫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1部、行業(yè)規(guī)程2部,申請(qǐng)國(guó)家專利7項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng),獲2019年長(zhǎng)江水利委員會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。

        技術(shù)創(chuàng)新

        1 大型輸水盾構(gòu)隧洞穿越大江大河勘察技術(shù) 由水上勘探平臺(tái)、鉆進(jìn)取芯取樣技術(shù)、地下障礙物探查、盾構(gòu)施工工程地質(zhì)分段標(biāo)準(zhǔn)等構(gòu)成,形成一套完整的盾構(gòu)法輸水隧洞穿越黃河勘察技術(shù)。

        (1)裝配式環(huán)拉水上勘探平臺(tái)

        (2)盾構(gòu)隧洞地下障礙物(埋藏古木)勘察技術(shù)

        (3)松散砂層泥衣包裹取芯技術(shù)、原狀砂樣采取技術(shù)及深厚砂層原位測(cè)試技術(shù)

        (4)建立了與隧洞盾構(gòu)施工相適應(yīng)的工程地質(zhì)分段標(biāo)準(zhǔn)

        2. 基于液化深度動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)理論的深液化淺處理技術(shù)

        提出了液化勢(shì)動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)理論,將影響砂土振動(dòng)液化的另一關(guān)鍵控制指標(biāo)一一一有效應(yīng)力納入評(píng)價(jià)體系,綜合分析,確定需要處理的砂土深度。達(dá)到優(yōu)化地基處理深度、節(jié)省工期、控制投資的目的。

        3. 邙山黃土人工高邊坡穩(wěn)定綜合控制技木

        (1)隧洞進(jìn)口渠段軟黃土高邊坡綜合處理技術(shù)

        (2)基于卸荷剪切一壓剪破壞理論提出臨河高邊坡穩(wěn)定綜合控制技術(shù)

        4. 飽和黃土大型洞室破壞機(jī)理與處理技木

        發(fā)現(xiàn)黃土過飽和是洞室變形失穩(wěn)的根源,提出了“重復(fù)松弛一一>過飽和軟化一一>泥流突入一一>新的松弛循環(huán)”的破壞理論,將洞頂飽和黃土破壞過程分為4個(gè)階段(萌芽階段、快速發(fā)展階段、交替發(fā)展階段、消亡階段),并指出各階段的破壞特點(diǎn)、危害性和處理思路。建立了以控制卸荷作用的“洞周土體過飽和失穩(wěn)破壞控制技術(shù)”和“洞頂土體過載一過飽和失穩(wěn)破壞控制技術(shù)”體系,對(duì)指導(dǎo)飽和黃土洞室施工具有重要的指導(dǎo)意義。

        推廣應(yīng)用

        (1)應(yīng)用于長(zhǎng)江重要隱蔽工程——同馬大堤工程地質(zhì)勘察

        (2)應(yīng)用于洪湖東分塊蓄滯洪區(qū)工程地質(zhì)勘察

        (3)應(yīng)用于武漢市軌道交通5號(hào)線六標(biāo)項(xiàng)目施工

        (4)應(yīng)用于南水北調(diào)中線穿黃工程北岸明渠地基處理

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