南水北調中線穿黃工程勘察關鍵技術

策劃編輯 唐湘茜

成果概況

該成果由長江勘測規劃設計研究有限公司與長江巖土工程總公司（武漢）聯合完成。項目主要完成人為蔡耀軍、馬貴生、張延倉等。

南水北調中線工程是我國水資源優化配置的戰略性基礎設施。穿黃工程是中線的控制性工程，是國內外規模最大、地質條件最為復雜、技術難度最高的輸水工程。穿黃工程勘察關鍵技術研究持續20余年，在大型輸水盾構隧洞穿越游蕩性大江大河勘察技術、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，推動了國內水利勘察行業的技術進步。

項目研究成果出版專著2部，發表學術論文13篇，編寫國家標準1部、行業規程2部，申請國家專利7項、軟件著作權1項，獲2019年長江水利委員會科學技術一等獎。

技術創新

1 大型輸水盾構隧洞穿越大江大河勘察技術 由水上勘探平臺、鉆進取芯取樣技術、地下障礙物探查、盾構施工工程地質分段標準等構成，形成一套完整的盾構法輸水隧洞穿越黃河勘察技術。

（1）裝配式環拉水上勘探平臺

（2）盾構隧洞地下障礙物（埋藏古木）勘察技術

（3）松散砂層泥衣包裹取芯技術、原狀砂樣采取技術及深厚砂層原位測試技術

（4）建立了與隧洞盾構施工相適應的工程地質分段標準

2. 基于液化深度動態評價理論的深液化淺處理技術

提出了液化勢動態評價理論，將影響砂土振動液化的另一關鍵控制指標一一一有效應力納入評價體系，綜合分析，確定需要處理的砂土深度。達到優化地基處理深度、節省工期、控制投資的目的。

3. 邙山黃土人工高邊坡穩定綜合控制技木

（1）隧洞進口渠段軟黃土高邊坡綜合處理技術

（2）基于卸荷剪切一壓剪破壞理論提出臨河高邊坡穩定綜合控制技術

4. 飽和黃土大型洞室破壞機理與處理技木

發現黃土過飽和是洞室變形失穩的根源，提出了“重復松弛一一>過飽和軟化一一>泥流突入一一>新的松弛循環”的破壞理論，將洞頂飽和黃土破壞過程分為4個階段（萌芽階段、快速發展階段、交替發展階段、消亡階段），并指出各階段的破壞特點、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破壞控制技術”和“洞頂土體過載一過飽和失穩破壞控制技術”體系，對指導飽和黃土洞室施工具有重要的指導意義。

推廣應用

（1）應用于長江重要隱蔽工程——同馬大堤工程地質勘察

（2）應用于洪湖東分塊蓄滯洪區工程地質勘察

（3）應用于武漢市軌道交通5號線六標項目施工

（4）應用于南水北調中線穿黃工程北岸明渠地基處理