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西江引水工程盾构输水隧洞设计

摘要：盾构过流隧洞的输水形式以其全封闭，施工干扰少等特点适应了对环境要求高的工程部位。西江引

水工程的盾构隧洞采取了外部盾构片部钢衬的断面形式，本文介绍了盾构隧洞与相关建筑物的设计，同时

分析了应注意的问题。

关键词:调水工程盾构隧洞输水隧洞设计

前言

随着国民经济的高速开展，兴旺地区水体污染日趋重，近年来多个城市发生了重的水

危机，同时随着饮用水标准的不断提高，也为那些水源水质本就不断恶化的供水系统敲响了

警钟。中国七大流域，除珠江流域和长江流域外，均存在流域性缺水和水体污染。而在上述

两个流域存在的问题则主要是局部水体污染。

为省会，省政治、经济、科技、教育和文化中心。地处东南部，毗邻**和澳门，是华

南地区区域性中心城市。总面积7434.4km2，总人口720.62万人，2007年国生产总值为

7050.78亿元。

随着国民经济高速增长，城市水环境也不断恶化，近年来西村水厂、门水厂、江村水

厂水源表现出富营养化特征，水质为Ⅴ类和劣Ⅴ类，已不能满足地表水环境质量标准

〔GB3838-2002〕对水源水质的要求。同时将在2010年举行第16届亚运会，届时将对整

个城市的供水水质和平安提出更高的要求。假设不采取工程措施引进外部清洁水源将难以短

期实现净化饮用水水质的目标。

1工程概况

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为解决市饮用水水质问题，市政府启动了西江引水工程。本工程设计规模350万m/d

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〔40m/s〕。工程位于市与市境，工程自市三水区西江思贤滘下村附近的西江取水，经下取

水泵站增压后，通过2×DN3600mm管道与径4800mm的盾构输水隧洞输至鸦岗配水泵站，

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原水通过鸦岗配水泵站分配提升，通过管道输送至市西部的江村水厂〔40万m/d〕、门水

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厂〔80万m/d〕和西村水厂〔100万m/d〕，并预留了北部新建水厂的接口〔100万m/d〕。

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西江引水工程取水泵站至配水泵站之间为干线工程，全长约47.8km；配水泵站到3个

水厂为支线，全长约24km。干线除盾构隧洞段为单线外，其余分段均为双线管道设计，双

线工程采用径3600mm的钢管或等径的PCCP管道。

本工程盾构隧洞共3段，分段长度主要根据工期确定，由于为亚运会配套工程，需在

2010年10月前正式通水运行，为此，要考虑各节点因素，保证盾构段的工期。其中盾构一

标分两段，每段长度约1.2km，自盾构始发井分别向两侧盾构接收井掘进。盾构二标为一段，

自始发井向盾构接收井掘进。由于盾构一标已经涵盖了盾构二标的容，本文以盾构一标为例

介绍本工程中盾构隧洞的应用情况。

本工程的管道设计工作压力为0.6MPa，设计水压力为0.9MPa，隧洞段的运行条件为

水压力大于外水压力。设计综合考虑施工难度、设计理论成熟度和工期进度，采取了盾构隧

洞衬钢管的形式，并在盾构片壁设置弹性排水垫层，钢管和盾构片之间回填自密实混凝土。

2盾构段特点

本工程的供水规模可以采用开挖埋管的输水式，但由于局部工程区城镇兴旺，交通枢

纽密布，经过铁路，高速公路和立交桥等位置难以实现开挖的式，上述位置不仅对沉降变形

等要求高，而且多数要求不能阻断交通，或者降低铁路运行速度。为此在本工程几个特别段

引入的盾构隧洞的输水式，以尽量减小对地表建筑物的影响，保证本工程的工期要求。

3盾构机的选用

目前应用的盾构机主要分为土压式〔含复合式〕和泥水式。盾构机选型应从平安性、

可靠性、经济性等面综合考虑，所选择的机型要能尽量减少辅助施工法并确保施工平安可靠。

不同类型的盾构适应