遇水架桥——未必定义 水下隧道——多种选择
1我国公路隧道建设基本情况 2 环保型隧道建设技术研究与实践 3 隧道监控量测及围岩分级技术创新
1、我国公路隧道建设基本情况
1 我国公路隧道建设基本情况
二十多年来，中国公路建设蓬勃发展。截至2007年底， 我国公路及隧道建设规模如下表所示：
总里程 同比增长
弱风化灰岩 5GPa 0.25
2500KG/m3 1.2MPa 38°
锚杆
弹性模量E 210GPa
洞内喷射砼 弹性模量E 20GPa
钢拱架 折算弹性模量E
喷射砼
35.6GPa
边仰坡喷砼 弹性模量E 20GPa
6 麻崖子隧道 9000 甘肃 2x2 斜竖井送排+射流风机纵向
7 龙潭隧道
8700 湖北 2×2 立坑送排+射流风机纵向式
8 米溪梁隧道 7923 陕西 2×2 左(右)洞单井送排式通风
9 括苍山隧道
10 方斗山隧道
7930 浙江 2×2 纵向式+半横流式(排煙)
7581 重庆 2×2 2座斜井送排式纵向通风
3 采用 “前置式洞口工法”的设计与施工
保留两洞间的土埂
2 前置式洞口工法的开发与应用
原地面线 恢复植被 码砌袋装土或人工夯填土 回填坡面线 30cm厚混凝土 20b工字钢拱架 Φ22纵向连接钢筋
10m
前置式洞口工法原理图
10.2m 2.0m
前置式洞口工法原理
右洞施工槽开挖
右洞施工槽喷锚支护
右洞前置支护钢拱架架立
大跨结构段宽25.8m 连拱段为不对称结构 小净距段中夹岩1.42m
1 我国公路隧道建设基本情况
匝道汇合处的大跨隧道的断面 没有采用常规的喇叭口 式渐变结构，而是以一侧边墙为基准，采用单侧分段扩大 的结构型式，并逐渐过渡至连拱隧道和小净距隧道，最后 过渡至正常的分离式隧道。
1 我国公路隧道建设基本情况
公路 358.37万公里 3.67%
等级公路 253.54万公里 11.06%
高速公路 5.39万公里 18.06%
隧道
2555.5公里 38.75%
4673座
23.36%
隧道同比≫公路同比
公路，向大山延伸
表明: 环保，正深入人心
用地，将更加节约
1 我国公路山岭隧道建设情况
我国大陆特长公路隧道
No. 隧道名
4车道 A=136m2 高宽比=0.48
连拱隧道
小净距隧道
1 我国公路隧道建设基本情况
双洞8车道隧道（深圳雅宝）
3车道隧道（深圳大梅沙）
小净距隧道（福建联南）
连拱隧道(南峰)
1 我国公路隧道建设基本情况
▇ 秦岭终南山隧道——位于国家高速公路网包-茂线陕西境 内，是世界建设规模最大的高速公路隧道(长2×18.02km)， 最大埋深超过1700m。 于2007年1月试通车
横向式 横向式 横向式（双层双向 ） 横向式（双层双向 ）
6 南京玄武湖隧道(盾构) 2660 南京 3×2
7 大连路隧道(盾构) 2566 上海 2×2
横向式
8 外环越江隧道(沉管) 9 珠江隧道(沉管) 10 宁波常洪隧道(沉管)
2882 上海 4×2
纵向式
1238 广东 3+3 纵向式（道路、铁道并用）
2 前置式洞口工法的开发与应用
▣荷载：自重。
▣单元划分：岩土采用三角锥四节点实体单元模拟、 锚杆采用植入式桁架单元、工字钢采用梁单元、喷射 混凝土采用板单元分别进行模拟，岩土体采用弹塑性 分析，选用D-P模型，屈服面采用摩尔-库仑等面积圆。
▣边界条件：计算模型的左、右边界只有横向约束 （X方向），隧道前后边界只纵向约束（Y方向）， 上部为自由面，下部只有竖直方向约束（Z方向）。
1053 浙江 2×1
纵向式
1 我国公路隧道建设基本情况
我国大跨径公路隧道
No. 隧道名 长度(m) 位置
车道数x隧道洞数
1 白鹤嘴隧道 2 龙头山隧道 3 万石山隧道 4 大阁山隧道 5 金州隧道 6 雅宝隧道
7 金鸡山隧道
1240 1020 1170 496 521 260
200
重庆
4x2
广东
长江大桥
1 我国公路隧道建设基本情况
上海长江盾构隧道直径为15m，内径13.7m，盾构隧 道段长7.47Km，是世界上最大直径的盾构隧道，也是世界 上最长的水底隧道之一 。
隧道内上部为公路，下部为轨道和避难通道。
1 我国公路隧道建设基本情况
上海长江盾构隧道进口
1 我国公路隧道建设基本情况
养生中的盾构管片
长度(m) 位置 车道
通风方式
1 秦岭终南山隧道 18020 陝西 2×2
3竖井分段纵向式
2 大坪里隧道 12290 甘肃 2×2
2竖井分段纵向式
3 包家山隧道 11500 陝西 2×2
3斜井分段纵向式
4 宝塔山隧道 10391 山西 2x2 竖斜井送排式纵向通风
5 泥巴山隧道 9985 四川 2x2 斜井+竖井分段纵向式
1 我国公路隧道建设基本情况
我国主要水下公路隧道
No.
隧道名
长度 位置 车道 (m)
通风方式
1 厦门海底隧道(钻爆) 5960 福建 3×2 竖井送排+射流风机纵向式
2 上海长江隧道(盾构） 8955 上海 3×2 3 武汉长江隧道(盾构) 3630 湖北 2×2 4 上中路隧道（盾构） 2800 上海 2×2 5 复兴东路隧道 盾构） 2785 上海 3×2
第四届全国公路科技创新高层论坛(2008.5.17 北京)
中国公路隧道技术的现状与发展
——更加安全、快捷、环保、节约
蒋树屏（研究员、工学博士）
重庆交通科研设计院
院长
国家山区公路工程技术研究中心 主任
中国公路学会隧道工程分会 理事长
中国土木学会隧道与地下分会副理事长
劈山开道，破坏环境，边坡失稳——渐成历史 逢山穿隧，保护环境，减少征地——已成共识
业 主 单 位：陕西秦岭终南山公路隧道有限公司 主要设计单位：中铁第一勘察设计院
重庆交通科研设计院 主要施工单位：中铁一局、五局、十二局、十八局 等 主要科研单位：陕西省公路局
重庆交通科研设计院 长安大学 西南交通大学 等
秦岭终南山隧道采用了当今山岭 隧道建设的最新技术,是全世界工
程技术人员智慧的结晶 南侧
1 我国公路隧道建设基本情况
秦岭，是黄河与长江两大水系的分水岭；终南山隧道，打 通了这一天然屏障，实现了南北交通，其意义重大，令国人骄 傲。其工程浩大、技术复杂，令国际注目。2007年10月，出席 全国公路隧道学术大会的220多位隧道工作者在考察该隧道后， 称它为“人类文明的伟大作品 世界交通的重大工程”。
▣传统工法洞口模型共划分154740个单元，前置式洞 口工法模型共划分160349个单元。
2 前置式洞口工法的开发与应用
弹性模量 泊松比
E
μ
厚度
容重 γ
粘结力 内摩擦角
c
φ
土层 10MPa 0.35 2.3m 1700KG/m3 10KPa 19.86°
强风化灰岩 0.5GPa 0.3 5.5m 2200KG/m3 50KPa 30°
普通の施工法では、坑口付けにあたっては土被りとして 最小2～3メートル程度を確保するものとします。
2 前置式洞口工法的开发与应用
2 采用传统施工方法的设计与施工
壁 “土埂”部
两洞间的土埂被挖切
2 前置式洞口工法的开发与应用
采用传统施工方法的设计与施工
实例
20m 以上
2 前置式洞口工法的开发与应用
2 前置式洞口工法的开发与应用
1 问题的提出
《规范》： 7.1.2 隧道应遵循“早进洞、晚出洞”的原则，不得大 挖大刷，确保边坡及仰坡的稳定。 7.1.4 洞门设计应与自然环境相协调。
保证隧道洞口山体稳定
保护隧道洞口自然环境
2 前置式洞口工法的开发与应用
7.2.1 洞口的边坡及仰坡必须保证稳定。有条件时，应 贴壁进洞；条件限制时，边坡及仰坡的设计开挖最大 高度可按表7.2.1控制。
隧道立交处施工方法——先开挖上行隧道至设计开挖线，施作完 成初期支护，再开挖隧道下穿段，浇注下穿隧道二次衬砌，设防 水板并回填后，最后浇注上行隧道边梁及二次衬砌。
业主单位：厦门路桥有限公司 设计单位：重庆交通科研设计院 施工单位：中铁隧道局 等
1 我国公路隧道建设基本情况
▇ 上海崇明长江隧道——上海长江隧桥工程全长25.5km， 为六车道高速公路，采用“南隧北桥”方案，是世界上最 大的隧桥结合工程之一，南侧长江隧道长2×8955m。
4×2
福建 最宽处25.89m的地下立交
贵州
4×1
辽宁
4×1
广东
4×2
福建
4×2(连拱)
8 罗汉山隧道 300 福建
4×2(连拱)
9 魁岐隧道 1596.1 福建 最宽处27. 42 m的地下立交
1 我国公路隧道建设基本情况
公路隧道标准断面
2车道 A=65m2 高宽比=0.67
3车道 A=96m2 高宽比=0.54
表7.2.1 洞口边、仰坡控制高度
围岩分级
I～Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
边、仰坡 率
贴壁
1:0.3 1:0.5
1:0.5 1:0.75 1:0.75
1:1
高度(m) 15 20 25 20 25 15 18
注：设计开挖高度系从路基边缘算起。
V～Ⅵ 1:1.25 1:1.25 L:1.5
20 15 18
日本道路公团《隧道设计要领》：
秦岭北口