武汉三阳路公铁合建超大直径盾构隧道设计方案研究

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1、万方数据现代隧道技术器岂黜≯L1NG武汉三阳路公铁合建超大直径盾构隧道设计方案研究文章编号：1009—6582(2014)04一0168—10DoI：10．13807／j．cnki．nltt．2014．04．025武汉三阳路公铁合建超大直径盾构隧道设计方案研究陈馈1，2冯欢欢z(1天津大学，天津300019；2盾构及掘进技术国家重点实验室，郑州450001)摘要随着我国城市建设的迅速发展，公铁隧道合建方案逐渐成为高效利用地下空间资源的行之有效的途径。文章基于武汉三阳路越江隧道工程条件，从对规划和用地的影响、施工难度、施工组织等多方面进行了综合

2、比较分析，推荐采用六车道公铁合建隧道方案，并对盾构隧道横断面布置、隧道结构等进行了计算分析：针对超大直径盾构越江隧道建设所遇到的装备制造、长距离掘进、小净距施工及近距离侧穿建筑物等技术难点进行了可行性论证。关键词超大直径盾构公铁合建隧道结构设计可行性论证中图分类号：U452．2+5文献标识码：A1引言2工程概述武汉三阳路越江隧道定位为“公铁两用”，与轨道7号线过江段重合，可实现一个通道两种方式利用的高效通道资源利用方式，也是充分利用主城越江隧道资源的需要。本工程场地环境及地质条件复杂，隧道主要穿越粉细砂、中粗砂、粉砂质泥岩以及胶结砾岩等地层；

3、江中段约1100m遇到基岩，其中在前后共600m长范围内盾构1／2截面切入基岩．为半软半硬复合地层。隧道所遇基岩为弱风化粉砂质泥岩(最大抗压强度5．4MPa)和弱胶结砾岩(最大抗压强度12．2MPa)。结合武汉长江隧道及国内其它类似工程施工经验∽]，三阳路越江段公铁合建盾构隧道外径为15．2m，拟采用的复合式泥水平衡盾构一次掘进最大距离约2．6km，江中段隧道顶覆土埋置深度最浅为11m、最深为29m。目前，国内外少有公铁隧道合建的案例和相关施工经验。本文将重点介绍公铁合(分)建隧道方案选择、隧道结构设计及超大直径盾构越江隧道工程重难点应对措施

4、等，为工程施工提供参考。2．1工程地质条件本区位于武汉台褶皱束、梁子湖凹陷两个Ⅳ级构造单元。由于区内经历了加里东、华力西一印支、燕山一喜山等多次构造运动，使区内构造更趋复杂。区内褶皱形态多见于市区南部的构造剥蚀丘陵区，主要由志留一三叠纪地层组成的地台型侏罗山式簿皮构造。褶皱形态以紧密线状为主，背斜较宽阔，一般隐伏于地下，构成谷地；向斜狭窄，构成丘陵主要骨架。其特点为轴线呈北西西或近东西向，并略向南凸出的弧形，西端有向北偏转之势。区内断层较为发育，主要为北西西向或近东西向、北西向断层，为区内主干断层：其次为北北东、北东向断层，其中北北东向的长江

5、断层通过本场区。根据本次勘察钻孔揭示，场区覆盖层主要为第四系全新统冲洪积相地层，厚度在18～52m之问，两岸厚、水域薄。工程场区第四纪地层主要为第四系全新统～上更新统冲积层，基岩为白垩系一第三系的东湖群粉砂质泥岩、砂砾岩，具体包括：杂填土(硝“)、修改稿返回日期：2013—12—26基金项目：国家重点基础研究发展计划(No．2014cB046906)资助；国家国际科技合作专项(No．2011DFB71550)资助：国家高技术研究发展计划(No．2012AA041801)．作者简介：陈馈(1963一)，男，教授级高级工程师，硕士生导师，现从事盾

6、构技术研究，E一。ail：chenk—ce。te。@163．co。．168第51卷第4期【总第357期)2014年8月出版VoI．51，No．4，TotaI．No．357Aug．2014万方数据武汉三阳路公铁合建超大直径盾构隧道设计方案研究现代隧道技术MoDERNTUNNELLⅡ呵GTECHNoLoGY淤泥质粉质黏土(Qj)、细砂(Q：)、粉质黏土(Q：)、、粉细砂(Q：)等。2．2水文地质条件根据含水介质和地下水的赋存条件，区内地下水可划分为上层滞水、松散岩类孔隙水、基岩裂隙水三种类型。(1)上层滞水主要赋存于两岸的人工填土中，无统一自由水

7、面，接受大气降水和供、排水管道渗漏水垂直下渗补给，水量有限：(2)松散岩类孔隙水主要赋存于第四系砂砾石层中，为本场区主要含水层，与长江具密切水力联系，补给主要来源于长江水，水量丰富。由于场区砂砾石层多低于长江水面，故其内孔隙水多具承压性，承压水头与长江水位相近；(3)基岩裂隙水主要赋存于中一微风化基岩裂隙中，主要为上覆含水层的下渗补给，具承压性。因场区基岩岩质较软，基岩裂隙多为密闭型或被泥质充填，基岩裂隙水贫乏。黏性土层渗透系数为1．52×10。6～3．26×10。5，砂类土层渗透系数为6．0×10。4～2．4×10_2。3过江隧道总体布置方

8、案3．1公铁合(分)建方案对比从服务中心城区过江交通需求角度分析，双向六车道能更好地满足中心城区过江交通需求，双向4车道不能满足未来持续增长的过江交通需求。双向6车