港珠澳大桥的隧道工程盾构法与沉管法的地质适应性分析.pdf

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1、港珠澳大桥的隧道工程盾构法与沉管法的地质适应性分析GeologicalAdaptabilityAnalysisofTSMMethodandPipe—SinkingMethodforTunnelEngineering、ofHongKong—Zhuhai—MacauBridge资利军，卢普伟1．广州地铁设计研究院有限公司广州510010；2．中交第四航务=I二程局有限公司广州510230摘要：对港珠澳大桥的隧道工程采用盾构法还是沉管法进行比选，从工程地质、水文地质适应性的角度，提出了相应的结论和建议，对于港珠澳大桥的隧道_T程方案的选择，具有一定参考价值。关键词：港珠澳大桥沉管

2、隧道盾构隧道地质适应性分析中图分类号：U452．11／文献标识码B【文章编号】1004—1001(2012)08—0840—03“勘察报告”称，根据钻探及物探资料，勘察区段(海中1工程概况桥隧工程主体范围)基岩面起伏变化很大，高程为拟建的港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋水域，是连接香一27．05m—一96．4m。又查阅盾构段地质剖面图及现场岩芯港、珠海、澳门的大型跨海通道，建成后将成为珠海以及珠观察，基岩面(主要为微风化或中等风化的顶面)起伏变化江三角洲西部地区、粤西地区通往香港的最便捷的陆路通的高程为一59m—一81m，说明盾构隧道方案部分地段(如道。K8km+280Ill—K

3、8km+650Il1)的基岩面(强风化岩面根据工程可行性研究阶段的推荐方案，港珠澳大桥的一61．4m)已进入盾构隧道底面高程至少2．4m。起点为香港大屿山散石湾，澳门着陆点为明珠点，珠海着陆根据经验判断，利用物探手段得到的基岩面高程难免点为拱北，并与太澳高速公路相连。有误差，一般勘探深度为±10％。据此判断，盾构隧道遇到微港珠澳大桥建设内容主要包括：海中桥隧工程、香港风化或中等风化基岩面的可能性很大。况且，钻孔较稀疏，口岸人工岛填海及口岸设施、澳门口岸人工岛填海及口岸两相邻钻孔之间的岩面起伏的控制程度较差。若盾构隧道设施、珠海口岸人工岛填海及口岸设施、珠海侧接线工程。下部遇

4、到基岩，则会在开挖面构成上软下硬的情况。下部硬其中，海中桥隧工程主体总长35．578km，采用桥隧组合方岩强度高，掘进时间长，对上部土体扰动较大，在刀盘的前案。隧道位于伶仃西和铜鼓航道，与桥梁相接处修建2个各方形成一个结构松散的空洞，空洞区域较大，易造成盾构掘长约l000m的人工岛。进困难及塌方的情况。因此，上软下硬的地层对盾构施工不据介绍，目前海底隧道有沉管和盾构两种方案。隧道利。段平均海平面高程为0．45m(1985年国家高程基准，下2_2花岗岩球状风化体(孤石)对盾构隧道的影响同)。下面根据场地地质适应性分析，对两种方案进行比较。花岗岩球状风化体(孤石)是由花岗岩物质

5、成分的风化差异、岩体的节理裂隙发育等综合作用而成的，一般存在2盾构隧道工程地质、水文地质适应性分析于残积土、全风化带和强风化带中，其分布具有离散性大、2．1基岩面起伏对盾构隧道的影响空间赋存不规则等特点。花岗岩球状风化体，外形呈椭圆在隧道段，基岩为燕山期花岗岩和震旦系片麻状混合状，岩质坚硬，抗压强度一般大于i00MPa。花岗岩，其中，里程KIOkm+400ill以东至东人工岛根据“勘察报告”和盾构隧道断面，在里程K8km+KI3km+820ill为燕山期花岗岩，里程KIOkm+400Ill以西280Ill～K8km+650Ill岩面突起，强风化带顶面局部已达隧至西人工岛K6

6、km+070m为震旦系片麻状混合花岗岩。道内(2．4m)。根据花岗岩的成因，在华南地区，燕山期花岗岩球形风化明显。港珠澳大桥工程范围的花岗岩成因与华南其他地区的相同或相近。在港珠澳大桥盾构隧道作者简介：资利军(1979一)，男，本科，工程师。作者地址：天津市和平区西康路35号赛顿中心3-505(300051)。K8km+280m～K8km+650Ill的里程范围内，有可能遇到中收稿目期：2012—06—0l风化或微风化花岗岩球状风化体(孤石)。盾构遇到花岗岩球状风化体时，施工比较困难，并且损坏刀具、刀盘。进出洞施工前，应进行始发段、接收段土体的加固工作，保2．3砂层的成分、

7、颗粒组成对盾构刀具、刀盘磨损的影响证处理过的土体能够达到自立稳定状态。加固方法可采用根据隧道地质断面图，港珠澳大桥隧道段大部分通过搅拌桩、旋喷桩加固。砂层，其中，里程K7km+500m～K12km+O00m(长度2．6盾构隧道两端加固覆土地段对施工的影响4500m)穿越④1粉砂～④4粗砂。在该砂层中，大于2mm在里程K7km+223m～K7km+680Ill、K12km+颗粒的平均含量为O．9％～15．4％，大于0．25mm颗粒的为504m～K12km+734m(盾构隧道两端)上覆土层较薄，土3O．9％～75．1％