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第一篇 工程设计与优化3

第1章 绪论3

1.1 南水北调东线穿黄河工程概况3

1.2 工程等别与设计标准4

1.3 工程规模4

1.4 工程总体布置4

1.5 工程特性6

1.6 水文、气象及工程地质7

1.7 穿黄工程建设组织实施概况8

第2章 穿黄工程设计要素13

2.1 工程设计优化的意义13

2.2 穿黄工程设计优化缘由13

2.3 穿黄工程设计解决的难题14

第3章 穿黄工程基于方案比选法的初步设计17

3.1 基于方案比选法的初步设计17

3.2 工程规模的确定18

3.3 水头优化分配和工程投资比较19

3.4 主要建筑物型式选择24

3.5 总结30

第4章 基于多目标遗传算法的埋涵结构优化31

4.1 埋涵结构优化目的31

4.2 钢筋混凝土埋涵结构优化概述31

4.3 滩地埋管工程地质条件和主要地质问题33

4.4 滩地埋管结构布置35

4.5 初步设计阶段的滩地埋管荷载-结构法力学分析38

4.6 基于流固耦合分析的滩地埋管参数化模型41

4.7 基于多目标遗传算法的滩地埋管优化设计55

4.8 滩地埋管设计65

4.9 总结67

第5章 穿黄工程南干渠设计68

5.1 南干渠设计概况68

5.2 南干渠工程地质条件和主要地质问题68

5.3 渠道堤防设计69

5.4 南干渠边坡稳定分析70

5.5 防扬压设计108

5.6 防冻胀设计研究114

5.7 渠道防渗衬砌设计118

5.8 闸前疏浚段优化设计122

5.9 总结126

第6章 穿黄隧洞结构设计128

6.1 隧洞概况128

6.2 工程地质条件130

6.3 隧洞结构设计依据131

6.4 穿黄隧洞衬砌结构三维有限元计算模型131

6.5 隧洞结构设计138

6.6 隧洞进、出口埋管140

6.7 总结141

第7章 穿黄工程水闸结构设计142

7.1 水闸设计步骤142

7.2 水闸抗震分析143

7.3 出湖闸设计148

7.4 进口检修闸设计162

7.5 总结166

第8章 穿黄工程地基液化判别与处理167

8.1 工程液化判别与处理的原因167

8.2 液化判别方法167

8.3 液化地基处理技术171

8.4 地基土地震液化判别178

8.5 穿黄工程地基处理184

第二篇 建设管理模式与风险控制189

第9章 穿黄工程风险管理概论189

9.1 穿黄工程建设管理风险控制存在的问题189

9.2 穿黄工程建设管理风险评估的意义190

第10章 穿黄工程建设管理模式192

10.1 我国南水北调工程建设项目管理体制现状及存在问题192

10.2 山东省南水北调工程建设项目管理现状与存在问题193

10.3 引入代建制建设管理模式194

第11章 穿黄工程风险管理组织体系架构197

11.1 工程风险管理过程197

11.2 穿黄工程风险种类198

11.3 穿黄工程风险管理的目标和原则198

11.4 穿黄工程风险管理阶段划分199

11.5 风险评估理论方法200

11.6 工程安全等级的确定201

11.7 风险评估一般要求204

11.8 工程规划阶段风险控制一般要求209

11.9 设计阶段风险控制一般要求211

11.10 施工阶段风险控制一般要求213

11.11 运行阶段风险控制一般要求221

11.12 穿黄工程风险管理组织机构及工作程序221

第12章 穿黄工程业主成本控制与合同风险管理225

12.1 业主成本风险特点225

12.2 穿黄工程投资来源226

12.3 成本风险源与风险事件226

12.4 风险概率判断227

12.5 风险层次总排序227

12.6 风险评价228

12.7 成本风险控制228

12.8 穿黄工程价款结算与工程概算执行情况231

第13章 穿黄工程招标和合同中业主风险管理232

13.1 招标中的业主风险辨识232

13.2 施工合同中的业主风险234

13.3 项目招标业主风险控制235

13.4 合同风险控制243

13.5 评估流程247

13.6 各阶段风险分析247

13.7 风险评价251

13.8 风险处理措施和对策256

第14章 穿黄工程控制性建筑物风险管理259

14.1 隧洞风险管理259

14.2 埋涵风险管理271

14.3 南干渠风险管理279

第15章 穿黄工程运行风险管理287

15.1 风险源287

15.2 风险评价288

15.3 风险分析290

15.4 风险控制290

第16章 穿黄工程风险分配与转移293

16.1 风险规避策略293

16.2 穿黄工程风险分配模型297

16.3 穿黄工程保险297

16.4 通过保证书转移风险303

第三篇 关键施工技术与新材料307

第17章 穿黄工程施工总布置和要求307

17.1 工程施工外界条件307

17.2 工程施工要素和控制要求308

17.3 施工总布置308

17.4 施工总进度313

17.5 目标实现情况319

第18章 穿黄工程施工组织技术管理321

18.1 穿黄工程施工组织管理特点321

18.2 原材料组织管理322

18.3 其他施工组织管理工作329

第19章 机制砂高性能混凝土在穿黄工程中的应用331

19.1 穿黄工程采用机制砂高性能混凝土的必要性331

19.2 机制砂生产工艺和技术指标控制331

19.3 滩地埋管高性能机制砂混凝土配合比335

19.4 渠道衬砌用高性能混凝土配合比试验336

19.5 效益340

第20章 黄河滩地深基坑工程341

20.1 施工期主要工程开挖降水问题341

20.2 基坑开挖降水对边坡稳定性的影响344

20.3 施工期地下水控制标准和降水方法选择347

20.4 管井井点的布置方法349

20.5 南干渠施工降排水及导流350

20.6 滩地埋管施工降排水设计352

第21章 滩地埋管大体积混凝土施工361

21.1 滩地埋管工程施工概况361

21.2 滩地埋管模板组装361

21.3 混凝土浇筑与运输366

21.4 混凝土温度应力控制370

21.5 滩地埋管质量缺陷处理372

21.6 总结372

第22章 穿黄隧洞施工关键技术374

22.1 穿黄隧洞施工概况374

22.2 隧洞施工涌水预测与控制379

22.3 隧洞开挖387

22.4 隧洞支护395

22.5 隧洞衬砌混凝土施工398

22.6 土方回填407

22.7 回填固结灌浆408

22.8 施工现场质量控制409

22.9 穿黄隧洞施工技术成果总结411

第23章 工程施工有限元分析413

23.1 滩地埋管开挖降水施工仿真分析413

23.2 滩地埋管混凝土温度应力仿真分析422

23.3 穿黄隧洞施工有限元分析433

23.4 总结436

第四篇 安全监测与运行管理技术441

第24章 运行管理体制和机构设置441

24.1 南水北调东线工程运行管理体制441

24.2 南水北调东线工程山东段运行管理体制和机构设置441

24.3 穿黄工程管理机构443

24.4 穿黄工程调度运行管理444

第25章 调度运行管理信息化系统447

25.1 南水北调东线一期山东段工程运行管理信息化系统447

25.2 运行期水情监测系统451

25.3 水质监测454

第26章 工程安全监测系统457

26.1 穿黄工程安全监测目的457

26.2 安全监测项目458

26.3 监测设备选型465

26.4 仪器安装埋设方法473

26.5 监测仪器保护措施和手段486

26.6 监测频率486

26.7 监测仪器基准值确定490

26.8 监测数据分析和评价490

26.9 安全监测报警值的确定495

第27章 穿黄隧洞施工与运行安全监测498

27.1 穿黄隧洞施工监测的重要性498

27.2 围岩稳定判据499

27.3 周边位移变形管理等级和支护时机500

27.4 穿黄隧洞施工稳定性监测501

27.5 穿黄大堤安全监测517

27.6 隧洞运行中的监测524

第28章 水闸、管涵施工和运行安全监测527

28.1 闸涵施工和运行安全监测关键部位527

28.2 安全监测方案528

28.3 扬压力分析537

28.4 接缝开合度分析541

28.5 沉降变形546

28.6 滩地埋管混凝土应力和温度监测548

第29章 南干渠施工和运行安全监测550

29.1 渠道安全监测断面和监测点布置要求550

29.2 南干渠安全监测方案551

29.3 深层水平位移分析556

29.4 分层回弹、地表沉降分析559

29.5 地下水位变化分析560

29.6 地温监测数据分析560

29.7 冻胀位移监测数据分析561

29.8 衬砌板切缝前后混凝土应变监测数据整理分析564

第30章 调度运行管理565

30.1 穿黄工程供水调度管理565

30.2 穿黄工程调蓄水源567

30.3 穿黄工程试通水567

30.4 闸门运用方案574

30.5 突发事件及应急调度预案582

第31章 建筑物和设备管理与维护586

31.1 管理维护项目分类586

31.2 管理维护的主要内容586

31.3 穿黄工程设备运行管理592

31.4 运行期应急抢修方案599

第32章 穿黄工程建设经验与成效601

32.1 工程设计与优化601

32.2 穿黄工程建设管理模式与风险控制603

32.3 穿黄工程关键施工技术与新材料604

32.4 安全监测与运行管理606

32.5 结论608

参考文献609