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1、·隧道/地下工程·国内大直径盾构隧道的设计技术进展1,2肖明清(11西南交通大学土木工程学院,成都610031;21中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉430063)摘要:自上世纪90年代以来,我国大直径盾构隧道的建设得施工技术进步。到较大的发展,特别是近期建设的武汉、南京和上海越长江隧表1国内大直径盾构工法应用情况道以及广深港客运专线狮子洋隧道,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,也代表了当前国内盾构隧道名称隧道外盾构段盾构形式建设时径/m长度/m间/年隧道的设计水平。对目前国内几座有代表性的大
2、直径盾构隧上海打浦路隧道101013241台网格式盾构1966道的概况进行介绍,对设计技术的进步进行总结。上海延安东路隧道111013101台网格式盾构1988关键词:大直径盾构;隧道;设计;技术进展上海延安东路复线隧道1110约13001台泥水盾构1994中图分类号:U455143文献标识码:A上海大连路隧道111012582台泥水盾构2003上海复兴东路隧道111012142台泥水盾构2004文章编号:100422954(2008)0820084204上海翔殷路隧道1113614982台泥水盾构2005上海上中路
3、隧道141512501台泥水盾构在建武汉长江隧道111025502台复合式泥水盾构已贯通1概述上海长江隧道151074702台泥水盾构在建南京长江隧道141530222台泥水盾构在建111国内外大直径盾构的发展概况广深港客运专线狮子洋隧道101893404台复合式泥水盾构在建1818年,英国的布鲁诺(M1I1Brunel)提出盾构工杭州庆春路过江隧道111317662台泥水盾构在建法并申请了专利,1825～1843年,他利用矩形杭州钱江隧道151032502台泥水盾构在建(618m×1114m)盾构,在伦敦泰晤士河下
4、几经挫折112国内几座代表性大直径盾构隧道的环境条件修建了世界上第一条盾构隧道。1869年,Barlow和特点Great采用圆形盾构(外径2121m的铸铁管片)在泰晤(1)武汉长江隧道的环境条件士河下成功修建了第二条盾构隧道。随后,盾构工法武汉长江隧道为城市道路隧道,盾构通过的地层相继传入美国、法国、德国、日本、苏联以及我国,并得主要有黏土、粉土、粉质黏土、粉细砂、中粗砂、卵石、泥到逐步发展,尤其从20世纪60年代以来,随着机械制质粉砂岩夹砂页岩等,其中,盾构机开挖粉细砂、中粗造技术的发展,不同类型盾构机相继出现,可
5、实施的盾砂、卵石地层的比例占全隧道的80%,砂地层中石英构隧道直径也逐渐增大,掘进长度与开挖深度也在不含量高达65%。在江中段每座隧道底部切入基岩长断增加,陆续建成了英法海峡隧道、东京湾海底隧道、度约400m,切入基岩的最大深度约215m,基岩最大荷兰绿色心脏隧道等一批著名工程。抗压强度达40MPa。我国盾构隧道的应用时间相对较短,较为全面的盾构段最大水压力达0157MPa。江中段及两岸试验是1962年在上海塘桥的试验隧道(<4116m的普边大部分地段,盾构段均位于富含承压水的粉细砂地通敞胸盾构)工程。1966年,上
6、海用盾构法建造了国-3层,其水平渗透系数约5×10cm/s,垂直渗透系数约内第一条水底公路隧道———打浦路隧道。自从上世纪-45×10cm/s。隧道覆土厚度最大4015m,最小71290年代以来,随着中国地下空间的开发利用和交通、m,土压变化大;长江水位洪水期与枯水期差别大,年能源等基础设施建设的大规模快速发展,盾构法隧道内变幅可达15m左右,历史最高最低水位相差18m。技术也得到了迅速的发展。尤其是在越江交通隧道领该隧道位于武汉市中心城区,地面建筑密集,受盾域,不同地质条件下的中等直径和大直径盾构相继开构施工影响的
7、地面建筑物多达50余幢,最高的建筑物始使用。国内部分大直径越江隧道工程见表1。为8层,其中,下穿鲁慈故居(省级文物)处的覆土厚近年来,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度仅6m。此外,隧道穿越多条城市道路,其地下管线设,无论是在工程建设规模还是建设难度方面,均堪称众多,同时还需穿越武九铁路、长江防洪堤等。世界级工程,极大地促进了我国盾构法隧道的设计和(2)南京长江隧道的环境条件南京长江隧道为城市快速路隧道,盾构通过的地收稿日期:2008204230作者简介:肖明清(197
8、0—),男,教授级高级工程师,国家一级注册结构层主要有淤泥质粉质黏土、粉质黏土夹粉土、粉土、粉工程师,1992年毕业于西南交通大学地下工程及隧道工程专业,工学细砂、砾砂、圆砾、强风化钙质泥岩,其中,盾构切入泥硕士。84铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2008(8)肖明清—国内大直径盾构隧道的设计技术进展·隧道/地下工程·岩
