武汉地铁三号越江隧道方案比选分析

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1、武汉地铁三号越江隧道方案比选分析摘要：木文通过对武汉地区地质条件和地铁施工技术出发，对越江隧道三个方案进行论述，从施工方案风险性、技术性、可行性最终确定越江隧道施工方案。关键词：越江隧道盾构法矿山法1、概述1.1工程概述武汉地铁三号线越江区间线路岀宗关站后，沿建一路南侧地块向西南方向延伸，下穿水厂路中学、过沿河大道后，区间隧道下穿汉江进入汉阳区，下穿江汉二桥体育训练基地和龙阳人道与琴台人道交叉口后，线路转入龙阳人道下继续向西南方向延伸，最后到达汉阳大道与龙阳大道交叉口的土家湾站。1.2工程地质概况根据越江隧道线路，隧道工程地质条件十分复朵，隧址主耍穿

2、越10-1粉质粘土层、10・2粘土层、4・1粉细砂层、局部穿越强风化灰岩、泥质砂岩、强风化泥岩、屮风化石英砂岩。按地形地貌特征及工程地质条件的区段特点该区间可细分为三段：①汉阳段：隧道底板埋深16.0〜30.0m左右，最低在标高+4.0m左右，基底基本位于（10・2）粘土层，局部位于（17a・l）泥灰岩、（18・2）灰岩,下伏基岩主要为岩溶发育程度一般的灰岩。②汉江段：隧道底板埋深30.0〜38.5m左右，标高+4.0〜・19.5m左右，基底依次位于（18-2）中风化灰岩、（19a）中风化石英砂岩、（19b-2）中风化砂岩、泥质砂岩。③汉口段：隧道底

3、板埋深16.0〜36.0m左右，标高・14.0〜+2.5m左右，基底依次位于（4・3）中粗砂、（4・2b）粉质粘土、（4・2a）粉细砂、（4-2）粉细砂层。1.3地铁区间隧道施工方法地铁区间隧道在城市屮修建，其施工方法受到地面建筑物、道路、城市交通、环境保护、施工机具以及资金条件等因素的影响特别大，口1860年以來，地下区间隧道经过130多年的实践，在不断吸取先进科技成果的基础上，创造了适应各种围岩条件和坏境要求的施工方法。根据地质勘察报告，本区间隧道可采用施工方法有盾构法、矿山法、明挖法。131盾构法盾构法在国内地铁均得到了较为成功的应用，该法施工

4、对周围建筑及地而变形控制较好、施工速度快，施工环境好，且随着盾构机制造技术的成熟，JS构隧道的造价已接近甚至已低于矿山法隧道或明挖法隧道。1.3.2矿山法矿山法适用于隧道埋深较深，地质情况较好，地下水含量小或地下水位较低的情况。矿山法施工对地层变化的适应性强，技术成熟，工法简单，施工对周边环境、地下管线和交通的影响较小。1.3.3明挖法明挖法是一种快捷的施工方法,它适用各种不同的地质条件，施工工艺简单,技术成熟，施工安全，质量可靠。其缺点是施工时对周围环境和交通影响较大，且在隧道埋深较深的情况卜，施工风险较大，工程造价较高。2、方案分析越江隧道正线长

5、约为2400米，设置4处联络通道，中间风井1处，在线路最低点处设置废水泵房。根据江中联络通道及废水泵房的位置和施工技术方案技术性、经济性对越江隧道纵断面设计提出三种可行性方案。（1）方案一：线路口王家湾站以4.5%。坡度下坡，接着以28%。的坡度下坡至区间最低点，然后以28%。的坡度上坡至宗关站。线路在进出站处竖曲线半径为3000m,其它竖曲线半径为5000mo区间最人坡度28%。，两岸区间覆土厚度9.75m〜37.35m,江中覆土厚度15.31〜17.6,主要穿越10・2粘土层、10・1粉质粘土层、粉土粉砂层、局部穿越强风化灰岩、泥质砂岩、强风化泥

6、岩、屮风化石英砂岩。隧道纵断面如图2-1：图2・1方案一隧道纵断而根据地铁设计规范，区间每600米设置一处联络通道的。纵断面线路设置4处联络通道，依次设置为汉阳岸1号联络通道，2号联络通道与中间风井合建，3号联络通道及废水泵房设置在江中线路最低点，4号联络通道设置在汉I」岸。①1号联络通道处于10・2粘土层中，地层为不透水层，适合采用矿山法施工,地层加固采用超前支护。②2号联络通道与屮间风井合建，风井埋深较深，主体结构复杂，采用明挖法施工，围护采用钻孔灌注桩。③3号联络通道处于江中，由于汉江水位比较高，水头压力大，施工易发生涌水涌砂事故，故采用冻结法

7、施工。④4号联络通道位于粉细砂层中，土层渗透系数大，汉江与其地下承压水有较密切的水力关系，所以需要加固后土体的具有很好的隔水性能，才能提供较理想的施工环境，保证施工的安全，故采用冻结法施工。线路最低点设置江屮，汉江水位高，水头压力大，且联络通道处于屮粗砂层中，采用冻结法施工，施工难度大，易发生涌水涌砂事故。（2）方案二：区间线路出王家湾站以4.47%。坡度下坡，接着以25%。的坡度下坡至区间最低点，然后以7.5%。的坡度上坡下穿汉江，最后以28%。的坡度上坡至宗关站。线路在进出站处竖曲线半径为3000m,其它竖曲线半径为5000mo区间最大坡度28%

8、。，两岸区间覆土厚度9.45m〜38.56m,江中覆土厚度6.95〜19.14,主要穿越10-1粉质粘土层、