水下隧道建设明挖工法研究

《水下隧道建设明挖工法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、公路隧道2011年第4期(总第76期)水下隧道建设明挖工法研究程占程勇贾瑞华(中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056)摘要本文就港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道海域段建设工法的比选阐明隧道选择合适工法的重要意义。在特定的工程建设条件下，水下隧道明挖施工不仅降低了工程风险，而且大大降低了工程造价，文章对于国内其他水下隧道的建设，可为设计、施工、决策等提供新的思路和较大参考意义。关键词拱北水下隧道建设工法明挖法筑敏感、协调艰难，隧道建设综合难度国内罕见。●I-刖■‘___置拱北隧道为双向6车道，设计时速80k

2、m／h，建随着中国经济的高速发展，城市化进程的加快，筑限界宽14．25m，高5．1m(图1)。越来越多的城市、地区公路选择修建水下隧道跨海过江。建设水下隧道工法种类较多，目前国内外常见的施工方法主要有钻爆法、沉管法、盾构法及明挖法等。根据隧址区构造条件、工程水文地质、隧道埋深及两端接线情况等，选择科学、合理、经济、安全的施工方法是成功修建水下隧道的基本前提。本文就港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道海域段建设工法的比选，阐明隧道建设选择合适工法的重图1拱北隧道建筑限界要意义。对于特定工程建设条件，采用明挖施工不拱北隧道海

3、域段(以下简称海域段)处于陆缘浅仅降低了工程风险，而且大大降低了工程造价。对海地带，周边海水常水位约3m，受潮汐影响较大，高于国内其他水下隧道的建设，可提供新的思路。低潮水位差在4．5m以上。海底土层自上而下依次2工程建设条件为，第1层为第四系新近海相沉积的淤泥及淤泥质土，厚约8。5m，土层一般呈灰黑色，流塑状，含砂及港珠澳大桥工程是中国首个涉及“一国两制”三贝壳碎屑物，局部相对富集，具高压缩性；第2层为地的世界级跨海工程，港珠澳大桥珠海连接线(以下约2．8m厚的可塑状粉质粘土；第3层为厚约1．1m简称连接线)经

4、多方论证起点确定在珠海拱北外海的海相沉积淤泥质土；第4层主要为全一更新统的域，终点与西部沿海高速公路接驳，路线总体呈近东砂类土夹少许透镜体状发育的可塑状粘性土，强透西向的“S，’：型波状展布。拱北隧道为连接线的一座关水层；在下为残积土、全风化、强风化花岗岩。海水键性隧道，由海域开始修建，上岸后穿越拱北口岸、边对混凝土结构具有弱腐蚀性(图2)。界走廊地带、军事管制区等，地层复杂多变，地面建构图2拱北隧道海域段海面环境·7·公路隧道2011年第4期(总第76期)双向6车道高速公路隧道，如采用盾构法进行双层3建设工法比

5、选隧道暗挖，则所需盾构机管片外径将达到16．42m，海域段水下隧道修建可采用的工法有很多种，为国内最大，施工难度、造价将大大增加。隧道口岸从工程经济性、安全性、风险可控性、可实施性等方段存在大量敏感建筑物桩基，盾构由海域段推进至面对施工工法进行综合比选。口岸段后将无法再施工。3．1钻爆法3．4冻结法基于新奥法(NATM)理论的钻爆法是国内外冻结法是利用人工制冷技术，使地层中的水冻修建隧道和其它地下工程最普遍的方法，在国内外结，把天然岩土变成冻土，增加其强度和稳定性，隔均属成熟技术，具有较成熟的设计和施工经验，能较

6、绝地下水与地下工程的联系，以便在冻结壁的保护好地抵御各种自然灾害，施工对环境影响小，施工时下进行隧道、立井和地下工程的开挖与衬砌施工技不影响通航。术，其实质是利用人_T制冷技术临时改变岩土的状钻爆法施工过程中风险较高，对地质的变化较态以固结地层。为敏感，在通过软弱富水、节理裂隙发育及断层破碎冻结法适用于任何含一定水量的松散岩土层，带时，各种辅助施工措施的费用会急剧增加，且施工在复杂工程、水文地质如软土、含水不稳定层、流砂、时需要进行超前地质预报。高水压及高地压条件下冻结技术有效、可行。可以海域段主要穿越淤泥层、砂

7、砾层，属富水软弱地人为地控制冻结体的形状和扩展范围，必要时可以层，选择钻爆法不仅风险大，而且后期造价将不可绕过地下障碍物进行冻结。冻结加固土均匀、完整、控，选择钻爆法基本不可行。污染性小。3．2沉管法海域段如采用冻结法，长度将达lkm，隧道断沉管法隧道的建造历史始于1910年美国的底面周长约65m，计算出冻土加固厚度约5m，代价高特律河隧道。由于沉管法隧道的主体结构质量有保昂，且海下浅层暗挖施工，风险巨大，海域段全段采证，对地层适应能力强等优点，且其关键技术⋯⋯用冻结法不合适。GINA橡胶止水带、基础处理方法、沉

8、放作业1艺等3．5浅埋暗挖法的不断进步，沉管法已具有很好的适用性、可靠性。浅埋暗挖法是在距离地表较近的地下进行各种迄今为止世界上已有100多条在建和已建的沉管隧类型地下洞室暗挖施工的一种方法。浅埋暗挖法沿道，其中横断面宽度最大的是比利时亚珀尔隧道，宽用新奥法基本原理，初次支护按承担全部基本荷载53．1m；沉埋长度最长的是美国海湾地区交通隧道，设计，二次模筑衬砌作为安全储备