穿黃隧洞工程是南水北調(diào)中線的關(guān)鍵工程，全長約19.3km，設(shè)計(jì)流量為265m³/s，加大流量為320 m³/s，主要建筑物包括南岸明渠、退水建筑物、過河建筑物、北岸明渠及交叉建筑物等。穿黃隧洞為雙線有壓輸水隧洞，單個(gè)洞長4250m，內(nèi)徑7m。工程地處七度地震區(qū)。工程設(shè)計(jì)時(shí)，需要面對河床游蕩、河槽深度沖淤、復(fù)雜地質(zhì)條件、砂土地震液化、軟土震陷、隧洞滲漏、圍土穩(wěn)定、大型超深豎井、長距離盾構(gòu)隧洞施工，以及輸水安全與長期運(yùn)用等一系列技術(shù)難題。工程采用盾構(gòu)法施工穿過黃河河床覆蓋層。
       為解決關(guān)鍵技術(shù)難題，確保工程安全順利建成，開展了穿黃隧洞工作條件與建筑物型式、襯砌結(jié)構(gòu)受力與變形特性、大型盾構(gòu)工作豎井結(jié)構(gòu)特性、抗震技術(shù)等技術(shù)攻關(guān)，開展了穿黃隧洞1：1仿真實(shí)驗(yàn)，模擬隧洞水土環(huán)境和受力條件，驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案，提出優(yōu)化措施，為整體提升技術(shù)理論水平提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。穿黃隧洞工程關(guān)鍵技術(shù)研究解決多項(xiàng)難題，其中穿黃隧洞抗震技術(shù)研究取得可喜成果，通過進(jìn)行三維地震反應(yīng)分析，證實(shí)在設(shè)計(jì)地震動作用下，隧洞結(jié)構(gòu)安全。建立拼裝式管片結(jié)構(gòu)接頭計(jì)算模型，以及外部土體與外襯的相互作用模型，并應(yīng)用于穿黃隧洞襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。穿黃工程開工后，通過數(shù)項(xiàng)隧洞施工經(jīng)驗(yàn)及穿黃隧洞仿真實(shí)驗(yàn)研究成果，進(jìn)一步研究制定穿黃工程輸水隧洞施工控制標(biāo)準(zhǔn)和措施，在隧洞施工和全線貫通中發(fā)揮了重要作用。
       穿黃工程施工中解決了眾多技術(shù)挑戰(zhàn)。盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)的過程中，靠刀盤上的100多把刀具來對付復(fù)雜地層。盾構(gòu)機(jī)穿越地層有砂層、土層及砂土混合地層，其中砂粒、卵石、鈣質(zhì)結(jié)塊等對刀具磨損非常嚴(yán)重，需要對刀具檢查并進(jìn)行維修。下游線隧洞掘進(jìn)到1360m時(shí)，發(fā)現(xiàn)刀具及刀盤嚴(yán)重磨損，就采用三軸攪拌樁對刀盤修復(fù)區(qū)域進(jìn)行加固，通過焊接增加了30多把刀，還在刀具上增加合金柱，強(qiáng)化了耐磨性能，以適應(yīng)穿黃復(fù)雜地層的掘進(jìn)。還針對掘進(jìn)初期出現(xiàn)的管片破損等問題，改進(jìn)管片結(jié)構(gòu)型式，為國家節(jié)約了大量資金。
       穿黃工程關(guān)鍵技術(shù)研究，來源于工程，服務(wù)于工程，應(yīng)用于工程，為節(jié)省投資、提升技術(shù)水準(zhǔn)、確保工程順利實(shí)施提供了技術(shù)保障，也為大型輸水工程建設(shè)提供了借鑒。