一、项目概况
沙河渡槽段工程为南水北调中线工程重要的组成部分,担负穿越沙河向沙河以北受水区输供水任务,工程全长11.938km,其中渡槽工程长9.05km、渠道工程长2.888km,工程设计流量为320m3/s,加大流量380m3/s。槽身有梁式渡槽、箱基渡槽和落地槽3种形式。工程等别为Ⅰ等,主要建筑物为1级建筑物,次要建筑物为3级建筑物,基坑涌水、地基不均匀沉降等是主要的工程地质问题。2014年5月通过国务院南水北调工程建设委员会办公室主持的设计单元通水验收。
二、场地条件
沙河渡槽段工程穿越山前坡洪积裙、冲积平原、阶地、河谷漫滩及河床等多个地貌单元;场地地层岩性复杂,岩相变化频繁,主要有太古界片麻岩,震旦系中统石英砂岩夹页岩,新近系砾岩、泥岩、粘土岩,第四系卵石、碎石、砾砂、中砂、细砂、砂壤土、黄土状中粉质壤土、重粉质壤土、粉质粘土及河床人工筛余料等,岩土体物理力学性质差异大,基坑涌水、地基不均匀沉降、黄土状土湿陷、边坡稳定、场地整体稳定性、岩土膨胀等工程地质问题突出。
三、工程问题及技术难点
常规工程勘察中砂卵石、泥卵石及新近系砾岩的岩芯采取率低、岩芯代表性差,如何查明砂卵石、泥卵石及新近系砾岩的空间分布特征、卵石的颗粒级配、组份,提供可靠的地质参数性,是沙河渡槽段工程勘察中存在的问题和难点;沙河河床内存在大量人工筛砂现象,筛余料堆积杂乱,堆积厚度大,深度不一且规律性差,筛砂后卵石的堆积密度明显降低、级配大幅度劣化,并有架空现象,造成基坑涌水问题突出,查明筛余料空间分布是沙河渡槽段工程勘察中存在的问题和难点;沙河河床、左岸阶段地层多为人工扰动卵石、砂卵石、泥卵石、砂、砾砂及新近系的泥质砂砾岩、砾质泥岩等,岩芯的相似度高,如何准确分层是沙河渡槽段工程勘察中存在的问题和难点。
四、技术创新和特色
在本项目勘察过程中创新性采用金刚石钻头镶嵌钢丝组合钻进取样技术,解决了砂卵石、泥卵石及新近系砾岩地层中常规钻进、取样存在的技术难题,有效解决了砂卵石、泥卵石及新近系砾岩地层岩芯采取率低、岩芯代表性差问题,可以更好的查明砂卵石、泥卵石及新近系砾岩的空间分布特征、卵石的颗粒级配、组份,为选取可靠的地质参数提供了实物见证;超大口径管钻原装样取芯技术,解决了筛余料、砂卵石、泥卵石、砂、砾砂及新近系的泥质砂砾岩、砾质泥岩等常规的钻探工艺,岩芯采取率低下,岩芯的相似度高,不便于分层问题;勘察中采用了高密度电法、大口径管钻、超长连续超重型动力触探相互结合、相互验证的手段,查明了沙河河床筛余料的厚度、分布特征,揭示了采用墩基面临的困难和技术风险。
五、工程效益与效果
2014年12月12日南水北调中线工程全线正式通水,截止2022年1月7日累计输水447.12亿立方米,惠及京津冀豫沿线20多个大中城市及131个县,直接受益人口达7900万人;自2017年起,南水北调中线利用丹江口水库汛期弃水已向北方48条河流生态补水59亿立方米。南水北调中线工程改善了水源区及受水区水质、生态,有效补给了受水城市生活水源,为沿线受水城市提供了双供水保障率,遏制了地下水位持续下降趋势,经济效益明显,社会效益显著,生态效益突出。
六、项目第一承担单位简介
河南省水利勘测有限公司,成立于1950年,2007年由河南省水利勘测总队更为现名,是拥有工程勘察综合类甲级、测绘甲级、设计部分专业甲级、地质灾害勘查、评估甲级、建设项目水资源论证、土地规划等二十余项资质的综合性高新技术科技型企业;公司现有职工303人,其中正高级工程师26人,高级工程师63人,工程师91人,注册人员89人。近年来完成了南水北调中线工程总干渠河南渠段、国内30余座大中型水库及10余处大型灌渠的勘测工作,先后获省、部级以上勘察设计类奖项70余项,主参编十余个国家、行业或地方规范、规程;拥有百余项国家发明、实用新型专利和软件著作权。获得“全国工程勘察先进单位”、“全国工程勘察设计行业诚信单位”等数十项荣誉称号。






