大直径盾构隧道的技术进展.ppt

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1、国内大直径盾构隧道设计技术进展王子成教授北京交通大学1.概述2.设计计算方法的进步3.隧道结构与防水新技术4.性能化设计的加强5.施工组织设计技术创新6.结语汇报内容1.1国内大直径盾构的发展概况1概述采用盾构法修建隧道的历史已有近170年。从二十世纪60年代以来，随着机械制造技术的发展，不同类型盾构机相继出现，可实施的盾构隧道直径也逐渐增大，掘进长度与开挖深度也在不断增加，建成了英法海峡隧道、东京湾海底隧道、荷兰绿色心脏隧道等一批著名工程。英法海峡隧道东京湾隧道绿色心脏隧道1.1国内大直径盾构的发展概况1

2、概述自从上世纪90年代以来，随着中国地下空间的开发利用和交通、能源等基础设施建设的大规模快速发展，盾构法隧道技术也得到了迅速的发展。尤其是在越江交通隧道领域，不同地质条件下的中等直径和大直径盾构相继开始使用，国内部分大直径越江隧道工程见表1（下页）。1.1国内大直径盾构的发展概况1概述国内大直径盾构工法应用情况序号隧道名称隧道外径盾构段长度盾构型式建设时间1上海打浦路隧道10.0m1324m1台网格式盾构1966年2上海延安东路隧道11.0m1310m1台网格式盾构1988年3上海延安东路复线隧道11.0m约

3、1.3km1台泥水盾构1994年4上海大连路隧道11.0m1258m2台泥水盾构2003年5上海复兴东路隧道11.0m1214m2台泥水盾构2004年6上海翔殷路隧道11.36m1498m2台泥水盾构2005年7上海上中路隧道14.5m1250m1台泥水盾构在建8武汉长江隧道11.0m2550m2台复合式泥水盾构已通车9上海长江隧道15.0m7470m2台泥水盾构在建10南京长江隧道14.5m3022m2台泥水盾构在建11广深港客专狮子洋隧道10.8m9340m4台复合式泥水盾构在建12杭州庆春路过江隧道11

4、.3m1766m2台泥水盾构在建13杭州钱江隧道15.0m3250m2台泥水盾构在建1.1国内大直径盾构的发展概况1概述近年来，以武汉、南京、上海越长江隧道和广深港客运专线狮子洋隧道为代表的大直径越江隧道的建设，无论是在工程建设规模还是建设难度方面，均堪称世界级工程，极大地促进了我国盾构法隧道的设计和施工技术进步。1.2国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点1概述1.2.1武汉长江隧道武汉长江隧道为城市道路隧道，盾构通过的地层主要有：粘土、粉土、粉质粘土、粉细砂、中粗砂、卵石、泥质粉砂岩夹砂页岩等，其中盾

5、构机开挖粉细砂、中粗砂、卵石地层的比例占全隧道的80％，砂地层中石英含量高达65％。在江中段每条隧道底部切入基岩长度约400m，切入基岩的最大深度约2.5m，基岩最大抗压强度达40MPa。汉口引道起点中山大道汉口工作井武昌工作井友谊大道江南引道终点1.2国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点1概述1.2.1武汉长江隧道盾构段最大水压力达0.57MPa。江中段及两岸边大部分地段，盾构段均位于富含承压水的粉细砂地层，其水平渗透系数约5×10－3cm/s，垂直渗透系数约5×10－4cm/s。隧道覆土厚度最大40

6、.5m，最小7.2m，土压变化大；长江水位洪水期与枯水期差别大，年内变幅可达15m左右，历史最高最低水位相差18m。汉口引道起点中山大道汉口工作井武昌工作井友谊大道江南引道终点1.2国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点1概述1.2.1武汉长江隧道由于隧道位于武汉市中心城区，地面建筑密集，受盾构施工影响的地面建筑物多达50余幢，最高的建筑物为8层，其中下穿鲁慈故居（省级文物）处的覆土厚度仅6m。此外，隧道穿越多条城市道路，其地下管线众多，同时还需穿越武九铁路、长江防洪堤等。1.2国内几座代表性大直径盾构隧

7、道的环境条件特点1概述1.2.2南京长江隧道南京长江隧道为城市快速路隧道，盾构通过的地层主要有：淤泥质粉质粘土、粉质粘土夹粉土、粉土、粉细砂、砾砂、圆砾、强风化钙质泥岩，其中盾构切入泥岩的长度约350m，最大切入深度约3.9m，泥岩抗压强度小于1.0MPa。盾构机开挖地层大部分为粉细砂、砾砂、圆砾地层，比例占全隧道的85％。1.2国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点1概述1.2.2南京长江隧道盾构段最大水压力达0.65MPa。江中段粉细砂地层垂直渗透系数2.2×10-4cm/s，水平渗透系数1.2×10

8、-4cm/s。隧道覆土厚度最大31m，最小5.5m，土压变化大；长江水位洪水期与枯水期差别大，年内变幅可达9m左右，历史最高最低水位相差10.1m。1.2国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点1概述1.2.2南京长江隧道盾构需穿越两道长江防洪大堤，受水下以及两岸地形限制，江中约130m处于浅埋段，覆土厚度为0.7～1.0D(D为隧道直径)。1.2国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件特点1概述1