水下隧道大跨分岔结构设计与围岩稳定分析

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1、公路交通技术2012年4月第2期TechnologyofHighwayandTransportApr．2012No．2水下隧道大跨分岔结构设计与围岩稳定分析丁浩，郭军，蒋树屏，肖博(1．招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067；2．隧道建设与养护技术交通行业重点实验室，重庆400067)摘要：长沙市营盘路湘江隧道主线与匝道分岔段为大跨扁坦结构，最大开挖跨度达21m，与单洞4车道相当，应作为特殊节点进行设计。通过调研与分析，从最小覆盖层厚度、净空断面、结构型式、支护参数等多方面分别对分岔隧道的最优设计方案进行论证，并采用地层一结构力学模型予以验证。研究表明，隧道东汉大跨结构

2、最小覆岩厚度可按不小于12m进行控制；通过优化下半断面矢跨比可进行抗水压衬砌的内轮廓断面设计；江底隧道的抗水压支护结构体系应包含内、外2个层次；初步设计方案合理，技术先进。研究成果对于大型越江交通隧道工程具有参考意义。关键词：水下隧道；大跨结构；立交分岔；设计；围岩稳定文章编号：1009—6477(2012)02—0081—07中图分类号：U459．5文献标识码：AAnalysisofRockWallStabilityandStructureDesignofLarge——spanBranchSectionofUnderwaterTunnelDINGHao，GUOJun，JIANGS

3、huping，XIAOBoAbstract：ThebifurcatedsectionbetweenmainlineandcrossroadofXian~iangTunnelonYingpanRoadofChangshaisalarge——spanshoulderpolestructurewiththemaximumexcavatedspanupto21mequiva··lentto4lanesonsinglehole，andshouldbedesignedasaspecialnode．Basedoninvestigation，studyandanalysis，thispaperde

4、monstratestheoptimaldesignschemesforthebifurcatedtunnelsfrommanyaspectsincludingtheminimumthicknessofcoveringlayer，clearancesection，structuraltypesandsupportingpa-rameters，etc．，andverifiesthembymeansofstratum—structuremechanicalmode1．Thestudyshowsthattheminimumthicknessofcoveringrockofeasternb

5、ifurcatedlarge——spanstructureoftunnelscanbecon-trolledaccordingtonotlessthan12m；theinnercontoursectionofwaterpressureresistantliningcanbedesignedbyoptimizingtherisetospanratiooflowersection；thewaterpressureresistantsupportingstruc—turesystemoflabtunnelshouldincludeinternalandexternallayers；the

6、preliminarydesignisreasonableinschemeandadvancedintechnology．Theachievementsofstudypresentthesignificanceofreferenceforlarge—scalecross—rivetrafictunnelprojects．Keywords：underwatertunnel；large—spanstructure；interchangebifurcation；design，stabilityofwallrockS我国内陆许多城市被江河穿越，打通过江交通等。从现实层面看，城市扩容、建设规

7、模增大、外成为当下各城市发展急需解决的问题之一。以往常向经济联系日趋紧密、物流加快等因素将加大城市采用建造桥梁来沟通江河两岸联系，但桥梁有其固对越江隧道的需求。事实上，上述各城市均规划了有缺点，如占地面积大、妨碍大型船舶通行、桥面交大量越江(海)隧道工程，以满足城市自身的发展需通通行受天气影响、影响景观和视野、环保条件较差要，如长沙未来规划还修建5条越江隧道，武汉则规等。随着经济的发展与人们观念的进步，以绿色划了8条越江隧道j。总体上，我国对于越江隧道环保的交通隧道方