输水线路总长597.7km(其中,隧洞长289.7km、管线长307.1km、暗涵长0.3km、暗渠长 0.6km),划分为 3 个相对独立的输水工程,线路长度分别为 100.0km、130.7km及366.8km。
第一个输水工程全部采用隧洞方式输水,全长100.0km,采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方法。TBM施工段长度为68.5km,占主体隧洞总长的68.5%,采用4台TBM施工,开挖洞径8.5m,成洞洞径包括7.3m、7.7m、8.4m、8.5m四种;主洞钻爆法施工段长度为31.5km,占主体隧洞总长的31.5%,成洞洞径7.3m和7.7m两种。本工程的隧洞施工由 5 部分组成,长度分别为 2.3km、11.4km、41.1km、32.6km及12.6km,第三和第四部分隧洞采用TBM法施工,其他隧洞采用钻爆法施工。第一个输水工程已于2019年1月建成并通水。
本工程的第四施工部分隧洞全长32.6km,采用以TBM为主、钻爆法为辅的联合施工方法。TBM施工段长度为30.8km,占主体隧洞总长的92%,采用2台TBM施工,由本书的编写单位负责施工。
第二个输水工程全部采用隧洞方式输水,全长130.7km,由5部分组成,采用以钻爆法为主、TBM为辅的联合施工方法。TBM施工段长度为31.4km,占主体隧洞总长的24%,采用3台TBM。开挖洞径为8.5m,成洞洞径为7.6m;主洞钻爆法施工段长度为99.3km,占主体隧洞总长的76%,成洞洞径7.6m。
第三个输水工程的线路全长366.8km,由16个施工部分组成,包括4个隧洞、5个管厂、6个管线和1个铁路施工部分,隧洞长69.4km、管线长297.4km。TBM施工段长度为10.2km,占主体隧洞总长的14.7%,采用1台TBM。开挖洞径为8.03m,成洞洞径为7m;主洞钻爆法施工段长度为59.2km,占主体隧洞总长的85.3%,成洞洞径有6.3m和7m两种。
依托工程的全线TBM施工段总长110.1km,共同时使用8台敞开式TBM施工,创造了当期世界上同时使用TBM的工程之最。第一个输水工程TBM施工段总长度68.5km,使用4台TBM施工,开挖直径均为8.53m;第二个输水工程TBM施工段总长度31.4km,使用3台TBM施工,开挖直径均为8.53m;第三个输水工程TBM施工段总长度10.2km,使用1台TBM施工,开挖直径为8.03m。依托工程各台TBM设备基本参数、生产厂家及掘进长度详见表2.1-1。
表2.1-1 全线各台TBM设备基本参数、生产厂家及掘进长度
第一个输水工程第四施工部分的主洞沿线所穿越的地形地貌主要为侵蚀断褶中低山地形,整体山脉呈东北向延伸,且呈东北高西南低之势。最高峰的海拔为850m,所发育沟谷多为树枝型延伸,其中主枝多为宽敞U形河谷,切割较深,相对高差一般为 100~300m,枝型沟谷多呈V形,切割相对较浅,相对高差一般在100~200m。主洞洞室埋深相对较大,除部分洞室埋深小于或接近100m外,多数洞室埋深大于200m,近30%洞段埋深大于300m,局部则超过500m。
第一个输水工程第四施工部分的主洞所穿越的地层岩性主要为古老变质岩及不同时期的侵入岩。
岩性以混合岩化浅粒岩、黑云变粒岩、斜长角闪岩、电气变粒岩、蛇纹石化橄榄大理岩等为主,混合岩化强烈,形成肉红色均质混合岩和混合花岗岩,分布于河沟,穿越长度为1399.5m。
早元古代侵入岩双岩体(Pt 1 S)岩性为巨斑状花岗岩,以肉红色为主,斑晶主要为钾长石,暗色矿物含量较少,巨斑状结构,块状构造,是本段主洞穿越的主要岩性。
白垩纪侵入岩(Kγπ)白岗花岗岩及花岗斑岩,以灰白色为主,暗色矿物含量较少,矿物成分主要以石英和长石为主,花岗结构及似斑状结构,块状构造,仅分布在局部河沟带,穿越长度为1740.0m。
第一个输水工程第四施工部分的工程区地震动峰值加速度小于0.05g,相对的地震基本烈度小于Ⅵ度。古老变质岩,节理较发育—不发育,主要节理走向为NE0°~10°,倾向SE,倾角30°~40°,节理面多呈平直光滑状,微张—闭合,无充填或泥质充填;早元古代侵入巨斑状花岗岩岩层,主要节理走向为NE50°~60°,倾向NW或SE,倾角为40°~60°,节理面多呈起伏光滑状或平直粗糙状,微张—闭合,无充填或泥质充填;白垩纪侵入花岗斑岩岩层,主要节理走向为NW290°~300°,倾向SE,倾角为60°~80°,节理面多呈平直光滑状,闭合,无充填。
洞线区地下水的赋存类型主要为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及构造裂隙水。洞线区为非可溶岩地区,地下水补给主要为大气降水,根据邻近工程洞内大量地下水试验成果,地下水对混凝土均无腐蚀性。
隧洞早元古代侵入花岗岩岩体一般完整性差—完整,局部较破碎;白垩纪侵入花岗岩体一般较完整—完整。各种岩性的完整程度差异不大,洞室围岩一般以完整性差—较完整为主,局部较破碎或破碎。
本洞线穿越的岩体以微风化—新鲜岩为主,透水率0.3~4.6Lu,岩体基本为微透水—弱透水。构造破碎带和节理密集带透水率相对较大,一般为弱透水—中等透水。
按工程地质分段,主洞洞室围岩工程地质分类见表2.1-2。
表2.1-2 主洞洞室围岩工程地质分类
支洞围岩工程地质分类见表2.1-3。
表2.1-3 支洞施工部分围岩工程地质分类