目录

●序
前言
南水北调中线一期工程简介
第1章穿黄工程建设条件1
1.1工程地理位置1
1.2工程任务与设计标准1
1.2.1工程任务1
1.2.2设计流量与可利用水头2
1.2.3设计洪水标准2
1.3穿黄河段工程地质条件3
1.3.1地形地貌3
1.3.2区域地质3
1.3.3地层岩性4
1.3.4水文地质5
1.3.5主要工程地质问题6
第2章穿黄隧洞重大技术问题研究9
2.1研究概况9
2.1.1研究历程9
2.1.2“十一五”计划课题研究10
2.2隧洞布置方案研究14
2.2.1隧洞施工方案研究14
2.2.2隧洞总体布置研究17
2.2.3穿黄隧洞水力学试验研究25
2.3隧洞衬砌结构研究28
2.3.1新型盾构隧洞预应力复合衬砌结构28
2.3.2盾构隧洞预应力复合衬砌的破坏模式33
2.3.3结构计算方法34
2.3.4复合结构的安全性评价37
2.4复合衬砌盾构隧洞1︰1仿真试验39
2.4.1试验概况39
2.4.2仿真试验模型设计41
2.4.3主要试验成果46
2.4.4三维有限元数学模型计算50
2.4.5试验研究主要结论51
2.5盾构隧洞结构纵向变形研究52
2.5.1沉降原因分析52
2.5.2纵向荷载53
2.5.3隧洞纵向变形计算方法56
2.5.4隧洞纵向变形计算成果57
2.6盾构隧洞结构抗震研究59
2.6.1地震动设计标准59
2.6.2隧洞围土地层动力特性59
2.6.3中国水利水电科学研究院抗震研究成果63
2.6.4长江科学院新型盾构隧洞结构抗震研究成果69
2.6.5“十一五”国家科技支撑计划新型盾构隧洞结构抗震研究成果72
第3章隧洞结构设计75
3.1穿黄隧洞工程布置75
3.2外衬管片结构设计76
3.2.1管片选型及分块设计76
3.2.2管片构造设计78
3.2.3试掘进期间管片参数改进81
3.3内衬预应力结构设计86
3.3.1内衬结构86
3.3.2内衬预应力张拉阶段纵向应力与张拉方案88
3.3.3锚索张拉动态控制96
3.4隧洞防水与排水设计102
第4章施工竖井设计107
4.1竖井结构与施工方案107
4.1.1竖井布置107
4.1.2竖井结构设计108
4.1.3竖井渗控设计109
4.1.4竖井施工方案110
4.2竖井结构计算111
4.2.1竖井设计标准与基本参数111
4.2.2竖井结构计算方法112
4.2.3竖井结构主要计算成果113
4.3北岸竖井加固设计115
4.3.1加固方案115
4.3.2高压旋喷加固设计117
第5章穿黄隧洞工程施工121
5.1盾构隧洞施工121
5.1.1施工概况121
5.1.2盾构设备造型122
5.1.3盾构始发施工126
5.1.4隧洞掘进施工129
5.1.5盾构到达施工132
5.2隧洞内衬施工133
5.2.1施工方案选择133
5.2.2外衬螺栓孔回填135
5.2.3排水弹性垫层安6
5.2.4内衬混凝土施工137
5.2.5内衬预应力施工139
第6章穿黄隧洞运行及安全监测147
6.1穿黄隧洞运行147
6.1.1充水试验147
6.1.2输水运行148
6.2穿黄隧洞安全监测148
6.2.1穿黄隧洞安全监测布置148
6.2.2运行前穿黄隧洞安全监测151
6.2.3通水运行期间穿黄隧洞安全监测160
参考文献164