拱北隧道设计方案

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1、公路隧道2012年第3期(总第79期)拱北隧道设计方案程勇刘继国(中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056)摘要拱北隧道为港珠澳大桥珠海连接线的关键控制工程，是继港珠澳大桥主桥之后又一世界级工程，本项目设计方案新颖，暗挖段运用了管幕及冻结两种新的工艺，而且地质条件极差，环境敏感，管线众多，建设难度大。本文全面介绍拱北隧道的设计方案，为类似项目提供参考。关键词拱北隧道设计方案本层较集中地分布于拱北口岸段，厚度1．0～1概况8．3m，填土受人为因素影响，变异性较大。拱北隧道为港珠澳大桥珠海连接线的关键控制(2)第四系全新统海

2、相沉积层(Q4)，第③一1工程，是继港珠澳大桥主桥之后又一世界级工程，隧层淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土址所在地隶属于珠海市香洲区，毗邻澳门，起点位于本层分布极为广泛，沿线均有分布，厚度0．6～拱北湾海域，接珠澳人工岛之后的拱北湾大桥，终点12．Om，力学强度低，属高压缩性、高触变、高灵敏位于广东省公安边防第五支队茂盛围管理区，隧道度、高含水量、大孑L隙比、低强度等软土特征，工程地沿线途经人工岛、边防五支队营地、拱北口岸限定区质条件极差。域、边界分界河、茂盛围，涉及到口岸、边防部队等部(3)第四系全新统海陆交互相沉积层(Q4)，

3、第门，并且与城市道路多次交叉，需要协调的部门众③一2层，粉质粘土、粘土、粉土多，协调难度大。本层分布较为广泛，厚度0．7～11．7m，平均标拱北口岸为国内第一大出入境口岸，政治意义贯击数1O击，工程地质条件较差。重大，穿越拱北口岸的隧道方案非常关键。经过历(4)第四系全新统海陆交互相沉积层(Q4)，第时2年多的初步设计方案论证，针对拱北隧道共研③一3层，粉砂、中砂、粗砂、砾砂究了近20种不同的工程方案，最后确定采用上下叠本层分布较为广泛，厚度0．6～7．5m，平均标贯层暗挖方案穿越拱北口岸限定区域，其余隧道采用击数13击，工程地质

4、条件差异较大。明挖方案，口岸内共设置2个工作井。(5)第四系全新统海相沉积层(Q4)，第③一3本项目具有如下几个特点：层，细砂、中砂、粗砂、砾砂(1)施工工艺复杂，涉及海域及陆域明挖、口岸本层较集中地分布于拱北口岸段，分布范围较超浅埋暗挖两种不同的施工工艺。小，厚度1．8～3．Om，工程地质条件极差。(2)地质条件极差，土层具有软弱、饱和含水、水(6)第四系全新统海相沉积层(Q4)，第④一3量补给丰富、高压缩性、高渗透性、承载力低的特点。层淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土(3)建设条件复杂，暗挖段埋深仅5～6m，上部本层分布极为广

5、泛，沿线钻孔均有所揭示，厚度敏感建筑物及管线众多。0．3～7．6m，力学强度低，具高压缩性、高灵敏度，易(4)口岸暗挖段采用群管幕作为超前支护，管幕触变等不良特征，工程地质条件极差。采用近间距长距离曲线顶进，技术难度大，施工风险(7)第四系全新统海相沉积层(Q4)，第④一3高。层粉质粘土、粘土、粉土(5)口岸暗挖段管幕之间采用长距离水平控制本层分布较少，海域、口岸钻孔有所揭示，厚度冻结法进行止水。0．6～6．4m，平均标贯击数1O击，力学强度差异较大，工程地质条件极差～较差，软塑状粘性土具高压2建设条件缩性、高灵敏度，易触变等不良

6、特征。2．1工程地质条件(8)第四系上更新统海陆交互相沉积层()，(1)第四系(Q4)，第①层填土第⑤一1层，粉质粘土、粘土、粉土·34·程勇等拱北隧道设计方案本层分布较少，仅海域、口岸、鸭涌河部分钻孔第⑤～2层，粉砂、细砂、中砂、粗砂、砾砂有所揭示，厚度0．8～5．1m，平均标贯击数16击，工(10)第四系上更新统海相沉积层(Q4)，第⑤程地质条件较差。一3层淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土(9)第四系上更新统海陆交互相沉积层()，表1代表性土层参数表基本允许值标贯渗透系数cm／s序号分层岩土名称[-状态{ao]kPa(锤击数N)垂直

7、水平1③一1淤泥、淤泥质土5O～705～74．58E一83．23E一8流塑2③一2粉质粘土、粘土、粉土15O～18O1O～123．09E一61．01E一6可塑3③一3粉砂24O～28016～198．74E一4稍～中密4③一3中砂、粗砂8O～1005～109．39E一3～3．13E一2稍～中密5④一3淤泥、淤泥质粘土9O～1206～113．10E一82．67E一8中密6⑤一2粗、砾砂300～35022～291．4lE一2～6．01E一2中密2．2水文地质条件隧址区常浪向是SE、ESE和S向，出现频率分隧区内地表水主要是海水，地下水主

8、要赋存于别为20．024O、18．693和16．907，强浪向为③一1灰黑色淤泥、③一3中砂，粗、砾砂及砂混淤泥ESE～S向。质土，其次为④一2粗、砾砂，再次为③一2、④一3粘2．4腐蚀性分析性土或粘性土夹砂及更新统残积层等土层和基岩裂海域地下水对